Το φόντο ακτίνων Χ αποτελείται από έναν τεράστιο αριθμό αχνών αντικειμένων. Πιστωτική εικόνα: NASA Επιλέξτε για μεγέθυνση
Χρησιμοποιώντας τον πιο ευαίσθητο χάρτη ακτίνων Χ του Γαλαξία, που αποκτήθηκε συνδυάζοντας 10 χρόνια δεδομένων του τροχιακού παρατηρητηρίου Rossi XTE, επιστήμονες από το Max Planck Institute for Astrophysics ανακάλυψαν την προέλευση των γαλαξιακών εκπομπών υποβάθρου. Δείχνουν ότι συνίσταται σε εκπομπή από ένα εκατομμύριο λευκά νάνα, και εκατοντάδες εκατομμύρια φυσιολογικά αστέρια με ενεργά στεφάνια.
Σχεδόν 400 χρόνια αφότου ο Γαλιλαίος διαπίστωσε ότι ο σοφός Γαλαξίας μας αποτελείται πραγματικά από ένα πλήθος μεμονωμένων αστεριών, επιστήμονες που χρησιμοποιούν τον Rossi Xing-ray Timing Explorer της NASA έχουν κάνει το ίδιο για τον Γαλαξία μας.
Η προέλευση του λεγόμενου γαλαξιακού φόντου ακτίνων Χ ήταν ένα μακροχρόνιο μυστήριο. Οι επιστήμονες λένε τώρα ότι αυτή η κουβέρτα του φωτός ακτίνων Χ δεν είναι διάχυτη, όπως πολλοί πιστεύουν, αλλά προέρχεται από αμέτρητες εκατοντάδες εκατομμύρια μεμονωμένες πηγές που κυριαρχούνται από έναν τύπο νεκρού αστεριού που ονομάζεται λευκός νάνος.
Εάν επιβεβαιωθεί, αυτό το νέο εύρημα θα είχε βαθύ αντίκτυπο στην κατανόησή μας για την ιστορία του γαλαξία μας, από το σχηματισμό των αστεριών και τους ρυθμούς σουπερνόβα έως τη αστρική εξέλιξη. Τα αποτελέσματα επιλύουν μεγάλα θεωρητικά προβλήματα, ωστόσο δείχνουν μια εκπληκτική υποτίμηση των αστρικών αντικειμένων.
Επιστήμονες από το Ινστιτούτο Max Planck for Astrophysics (MPA) στο Garching της Γερμανίας και το Ινστιτούτο Διαστημικής Έρευνας της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών στη Μόσχα συζητούν αυτά τα αποτελέσματα σε δύο δημοσιεύσεις που δημοσιεύθηκαν στο Astronomy & Astrophysics.
«Από ένα αεροπλάνο μπορείτε να δείτε μια διάχυτη λάμψη από μια πόλη τη νύχτα», δήλωσε ο Δρ Mikhail Revnivtsev του MPA, επικεφαλής συγγραφέας σε ένα από τα άρθρα. «Δεν είναι αρκετό να πούμε ότι μια πόλη παράγει φως. Μόνο όταν πλησιάζετε, βλέπετε μεμονωμένες πηγές που συνθέτουν αυτή τη λάμψη - τα φώτα σπιτιού, τα φώτα του δρόμου και οι προβολείς των αυτοκινήτων. Από αυτήν την άποψη, έχουμε εντοπίσει τις μεμονωμένες πηγές τοπικού φωτός ακτίνων Χ. Αυτό που βρήκαμε θα εκπλήξει πολλούς επιστήμονες. "
Οι ακτίνες Χ είναι μια μορφή υψηλής ενέργειας φωτός, αόρατη στα μάτια μας και πολύ πιο ενεργητική από το οπτικό και υπεριώδες φως. Τα μάτια μας βλέπουν μεμονωμένα αστέρια να πασπαλίζονται σε έναν πολύ σκοτεινό ουρανό. Σε εύρος ζώνης ακτίνων Χ, ο ουρανός δεν είναι ποτέ σκοτεινός. υπάρχει μια διαπεραστική και συνεχής λάμψη.
Προηγούμενες παρατηρήσεις δεν μπόρεσαν να αποκαλύψουν αρκετές πηγές ακτίνων Χ για να εξηγήσουν τον «γαλακτώδη τρόπο ακτίνων Χ». Αυτό οδήγησε σε θεωρητικά προβλήματα. Εάν η λάμψη των ακτίνων Χ προερχόταν από θερμό και διάχυτο αέριο, τελικά θα «ανέβαινε» και θα ξεφύγει από τα όρια του γαλαξία. Επιπλέον, όλο αυτό το ζεστό αέριο θα έπρεπε να προέρχεται από εκατομμύρια προηγούμενες εκρήξεις αστεριών που ονομάζονται σουπερνόβα, πράγμα που θα σήμαινε ότι οι εκτιμήσεις για τον σχηματισμό αστεριών και τον θάνατο των αστεριών ήταν πολύ μακριά.
«Τα τηλεσκόπια ακτίνων Χ μπορούν να επιλύσουν την εκπομπή σε διακριτές πηγές, αλλά μπορούν να αντιπροσωπεύουν μόνο το 30 τοις εκατό περίπου των εκπομπών», δήλωσε ο Δρ Jean Swank, επιστήμονας του έργου για τον Rossi Explorer στο NASA Goddard Space Flight Center στο Greenbelt, Maryland, ΗΠΑ. «Πολλοί πίστευαν ότι το μερίδιο του λιονταριού ήταν πραγματικά διάχυτο, για παράδειγμα, από θερμό αέριο μεταξύ των αστεριών. Τώρα φαίνεται ότι μπορεί να ληφθεί υπόψη ένας συνδυασμός δύο τύπων αστεριών. "
Η νέα μελέτη βασίζεται σε σχεδόν 10 χρόνια δεδομένων που συλλέγονται από τον Rossi Explorer και αποτελεί τον πιο λεπτομερή χάρτη του γαλαξία σε εύρος ζώνης ακτίνων Χ. Η επιστημονική ομάδα κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ο γαλαξίας του Γαλαξία μας είναι πράγματι γεμάτος αστέρια ακτίνων Χ, τα περισσότερα από αυτά δεν είναι πολύ φωτεινά, και ότι οι επιστήμονες με την πάροδο των ετών είχαν υποτιμήσει τον αριθμό τους ίσως εκατό φορές.
Παραδόξως, οι συνηθισμένοι ύποπτοι για εκπομπές ακτίνων Χ - μαύρες τρύπες και αστέρια νετρονίων - δεν εμπλέκονται εδώ. Σε υψηλότερες ενέργειες ακτίνων Χ, η λάμψη ακτίνων Χ προκύπτει σχεδόν εξ ολοκλήρου από πηγές που ονομάζονται κατακλυσμικές μεταβλητές.
Μια κατακλυσμική μεταβλητή είναι ένα δυαδικό σύστημα αστεριών που περιέχει ένα σχετικά κανονικό αστέρι και έναν λευκό νάνο, το οποίο είναι ένα αστρικό άκρο ενός αστεριού όπως ο ήλιος μας που έχει εξαντληθεί από καύσιμα. Από μόνη της, ένας λευκός νάνος είναι σκοτεινός. Σε ένα δυαδικό, μπορεί να απομακρύνει την ύλη από το συνοδευτικό αστέρι του για να θερμανθεί σε μια διαδικασία που ονομάζεται αύξηση. Το αέριο που έχει συσσωρευτεί είναι πολύ ζεστό, πηγή σημαντικών ακτίνων Χ.
Σε ελαφρώς χαμηλότερες ενέργειες ακτίνων Χ, η λάμψη είναι ένας συνδυασμός περίπου ενός τρίτου κατακλυσμικών μεταβλητών και δύο τρίτων ενεργών αστρικών στεφανών. Το μεγαλύτερο μέρος της αστρικής δραστηριότητας κορώνας πραγματοποιείται επίσης σε δυαδικά αρχεία, όπου ένας κοντινός σύντροφος αναδεύει αποτελεσματικά τα εξωτερικά μέρη του αστεριού. Αυτό ενεργοποιεί το αστρικό ανάλογο για να παράγει ηλιακές εκλάμψεις, οι οποίες εκπέμπουν ακτίνες Χ. Η επιστημονική ομάδα λέει ότι υπάρχουν πάνω από ένα εκατομμύριο κατακλυσμικές μεταβλητές στον γαλαξία μας και κοντά σε ένα δισεκατομμύριο ενεργά αστέρια. Και οι δύο αυτοί αριθμοί αντικατοπτρίζουν μια σημαντική υποτίμηση σε προηγούμενες εκτιμήσεις.
«Όπως μια ιατρική ακτινογραφία, το γράφημα του γαλαξιακού φόντου ακτίνων Χ αποκαλύπτει λεπτομέρειες της δομής του Γαλαξία», δήλωσε ο Revnivtsev. «Μπορούμε να δούμε ολόκληρο τον γαλαξία και να μετρήσουμε τις πηγές ακτίνων Χ. Αυτό είναι πολύ σημαντικό για τους αστρονόμους που υπολογίζουν τη ζωή των αστεριών. "
Το διαστημικό κέντρο πτήσης Goddard της NASA στο Greenbelt, Maryland, ΗΠΑ διαχειρίζεται τον Rossi Explorer, ο οποίος ξεκίνησε τον Δεκέμβριο του 1995.
Αρχική πηγή: Max Planck Society
