Tim koji je koristio teleskop eROSITA iz L2 tačke prvi put je mapirao "disanje" Sunčevog sistema: meke rendgenske zrake nastale razmenom naelektrisanja između sunčevog vetra i neutralnih atoma. eROSITA je četiri puta skenirao nebo između 2019. i 2021., što je omogućilo izdvajanje lokalnih, promenljivih izvora od stalnih galaktičkih emisija. Otkriveni efekat prati solarni ciklus i pretvara raniju "pozadinsku buku" u vredan dijagnostički alat za proučavanje heliosfere.
eROSITA Otkriva "Disanje" Sunčevog Sistema: Prva Mapa Mekih Rendgenskih Zraka
Illustration of the separation of the SWCX foreground emission from the cosmic X-ray sky, for the Western Galactic hemisphere. The stripe patterns visible in the SWCX image result from temporal variations in foreground emission combined with eROSITA's scanning geometry. | Credit: MPE
Tim astronoma je pomoću svemirskog teleskopa eROSITA prvi put mapirao ono što su opisali kao "disanje" Sunčevog sistema — prozor u meke rendgenske zrake koje nastaju kada naelektrisani solarni vetar stupi u interakciju sa Zemljinom atmosferom i sa granicama heliosfere.
Kako je otkriće ostvareno
Instrument eROSITA, lansiran 13. jula 2019. godine i smešten u Lagrangeovu tačku L2 (oko 932.000 milja / 1,5 miliona kilometara od Zemlje), četiri je puta skenirao nebo između 2019. i 2021. godine. Te ponovljene mape omogućile su timu da izdvoji lokalne i promenljive izvore mekih rendgenskih zraka od stalnih, dalekih izvora unutar Mlečnog Puta i izvan njega.
Reconstruction of how the diffuse X-ray sky should have appeared to eROSITA from May to October 2021. At any given moment, eROSITA has observed only a 1° wide field along its scanning direction, which is indicated by a cyan curve. Each 360° scan took 4 hours and was done approximately perpendicularly to the direction of the Sun, which is located in the overexposed moving region. | Credit: K. Dennerl, J. Sanders, H. Brunner & the eSASS team (MPE); E. Churazov, M. Gilfanov (IKI)
Šta je "razmena naelektrisanja" sunčevog vetra?
Fenomen poznat kao razmena naelektrisanja sunčevog vetra (engl. solar wind charge exchange) nastaje kada teški joni iz sunčevog vetra — na primer joni ugljenika i kiseonika — oduzmu elektron neutralnim atomima u visovima atmosfere ili u međuzvezdanom materijalu oko heliosfere. Taj proces emituje meke rendgenske fotone koje je eROSITA detektovao i mapirao.
"Analizom podataka eROSITA primetili smo značajne i neočekivane varijacije u ovom difuznom zračenju, koje ne mogu poticati iz udaljenih galaktičkih struktura, već iz nešto bliže pojave — razmene naelektrisanja sunčevog vetra," rekao je Gabriele Ponti iz Astronomske opservatorije Brera.
Konrad Dennerl (Max Planck Institut) dodaje da je tim mogao da izoluje lokalnu komponentu zračenja: "Na taj način smo rekonstruisali neizmenjenu sliku emisija iz dubokog svemira i dobili vredne informacije o raspodeli i promenama sunčevog vetra tokom dvogodišnjeg perioda."
Zašto je ovo važno
Prethodno je ovaj efekat uglavnom tretiran kao neželjena pozadinska buka pri proučavanju udaljenih luka izvora rendgenskog zračenja. Nova, najčistija mapa mekih rendgenskih zraka do sada pokazuje da je razmena naelektrisanja i sama po sebi korisna za proučavanje dinamike heliosfere, komponenti sunčevog vetra i njihove interakcije sa međuzvezdanim medijumom. Rezultati takođe ukazuju da intenzitet ovog zračenja prati solarnu aktivnost — slabi tokom minimuma i pojačava se tokom maksimuma solarnog ciklusa.
Rad koji prikazuje ova otkrića objavljen je 16. aprila u časopisu Science. Razumevanje kako heliosfera menja izgled rendgenskog neba ključno je za pravilno tumačenje tople faze Mlečnog Puta i za napredak u heliofizici.
Pomozite nam da budemo bolji.
