NASA и JAXA показали детальный снимок взрыва сверхновой в соседней галактике

Американское космическое агентство NASA совместно с Японским агентством аэрокосмических исследований (JAXA) показали детальный рентгеновский снимок взрыва звезды в глубинах космоса. Этот прорыв в исследованиях был совершён с помощью космической обсерватории XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission), нацеленной на изучение самых горячих областей Вселенной. Это первый научный снимок XRISM и с ним учёные впервые провели подробный анализ остатков сверхновой, известной как N132D.

Источник изображений: JAXA / NASA / XRISM

Расположенный в 160 000 световых лет от нашей планеты, этот объект находится в пределах Большого Магелланова Облака, карликовой галактики, соседствующей с нашей галактикой Млечный Путь. С помощью приборов XRISM учёные провели детальное исследование N132D и установили, что звезда исчерпала свои запасы энергии примерно 3000 лет назад, что вызвало мощный взрыв сверхновой, следы которого заметны до сих пор.

Особый интерес представляет анализ данных XRISM, который позволил исследователям определить состав элементов в остатках сверхновой. Эти элементы были сформированы в недрах звезды и выброшены в момент её взрыва. Брайан Уильямс (Brian Williams), научный сотрудник проекта XRISM в NASA, подчеркнул значимость этого открытия: «Прибор Resolve даёт нам возможность увидеть форму спектральных линий с невиданной ранее точностью, что позволит определить не только содержание различных элементов, но и их температуру, плотность и направление их движения. Отсюда мы сможем собрать воедино информацию о первоначальной звезде и её взрыве».

Cамый подробный рентгеновский спектр N132D из когда-либо созданных. В спектре видны пики, связанные с кремнием, серой, аргоном, кальцием и железом. Вставка справа — изображение N132D, полученное прибором Xtend космической обсерватории XRISM

Рентгеновский телескоп XRISM был запущен в сентябре прошлого года и до недавнего времени проходил настройку, а теперь прислал первое научное фото. Низкоорбитальная обсерватория поможет изучать Вселенную в высокоэнергетическом рентгеновском диапазоне. Аппарат поможет в исследовании крупнейших структур во Вселенной, в определении механизмов распределения материи и формирования галактик со сверхмассивными чёрными дырами в центрах. Это позволит лучше понять механизмы формирования и эволюции Вселенной.

Resolve — это высокоточный спектрометр мягких рентгеновских лучей (с наибольшей длиной волны), который работает при температуре всего на несколько сотых градуса выше абсолютного нуля и способен улавливать спектры рентгеновских лучей с энергией от 300 до 12 000 эВ. Он измеряет крошечные изменения температуры, возникающие при попадании рентгеновского луча на его детектор размером 6×6 пикселей. Получаемые им спектры являются самыми детализированными из когда-либо полученных для объектов во Вселенной.

Заметим, что устройство Resolve работает с ограничениями, поскольку учёным не удалось открыть защитное окошко перед одним из датчиков, из-за чего пострадала чувствительность. Данный слой призван защитить датчик от воздействия атмосферы на Земле и после запуска, поскольку предотвращает прилипание газообразных веществ внутри спутника к оптическим фильтрам. Секция окна имеет бериллиевую пленку толщиной 250 микрон, поэтому прибор сможет работать с рентгеновскими лучами даже при закрытой секции. Бериллиевое окно экранирует рентгеновское излучение с энергией ниже 2000 эВ, тогда как без защитного окошка можно было бы наблюдать рентгеновское излучение с энергией от 300 эВ.

Xtend — это камера для получения изображения в мягком рентгеновском диапазоне, предназначенная для расширения поля зрения обсерватории до 38 угловых минут с каждой стороны в диапазоне энергии 400–13000 эВ. Это большое поле зрения позволяет наблюдать области примерно на 60 % больше среднего видимого размера полной Луны, что делает её мощным инструментом для получения детализированных рентгеновских изображений небесных объектов, таких как скопления галактик и остатки сверхновых.

Прибор Xtend космической обсерватории XRISM зафиксировал скопление галактик Abell 2319 в рентгеновских лучах, показанное здесь фиолетовым цветом и очерченное белой рамкой, обозначающей область действия детектора

Результаты, полученные с помощью XRISM, играют значительную роль в понимании космических процессов. Открытие такого масштаба — важный шаг в расширении границ нашего знания о Вселенной и изучении процессов формирования элементов, составляющих основу мироздания.