«Команда темної енергії» на надмасивних чорних дірах

Інститут астрономії Аргенленда сприяє неминучій революції в нашому розумінні космології, скупчень галактик і надмасивних чорних дір.

В Інституті астрономії ім. Аргенленда, «Команда темної енергії» вивчає космологію, кластери галактики та надмасивні чорні діри для діапазону довжин хвиль, включаючи рентгенівські, оптичні та радіодані. Наприклад, вони виконують рентгенівські супутникові спостереження великих зразків галактичних скупчень.

Скупчення галактик, найбільші та наймасовіші чітко окреслені нами структури, є сильними рентгенівськими випромінювачами. Космічні рентгенівські телескопи забезпечують найбільш детальний вигляд ~ 100 мільйонів кельвінських газів у кластерах. Команда використовує свої спостереження для вивчення фізичних процесів, таких як зіткнення кластерів або взаємодії кластерного газу з спалахами центральних надмасивних чорних дір, а також для обмеження кількості темної речовини у Всесвіті, а також природи темної енергії. Вони беруть участь у великих майбутніх рентгенівських місіях, які революціонують наше розуміння гарячого та енергійного Всесвіту.

SciTech Europa щоквартально розмовляє з керівником групи Томасом Ріпріхом про деякі останні події та результати роботи команди.

Чи можемо ми розпочати з вас, ознайомившись із рентгенологічною обсерваторією Афіни?

Афіна — наступна велика рентгенівська обсерваторія ESA, яка буде запущена близько 2031 року. Рентгенівські випромінювання випромінюються з гарячих та диких областей космосу; Афіна зробить революцію у вивченні цього гарячого та енергійного Всесвіту. Наприклад, він виявить властивості надмасивних чорних дір, галактичних груп та кластерів у молодому Всесвіті.

Що таке кластери галактики і як можна використовувати рентгенівські телескопи для отримання більш детального огляду на них?

Кластери Галактики — найбільші об’єкти у Всесвіті. Вони в мільйон мільярдів разів більш масивні, ніж наше Сонце, і майже 90% їх маси перебувають у вигляді темної речовини. Вони складаються з сотень до тисяч галактик, проте маса всіх зірок у всіх кластерних галактиках разом складає лише близько 10% маси нормальної речовини. Вся решта нормальної речовини була нагріта до 100 мільйонів градусів (спекотніше центру нашого Сонця), наприклад, шляхом космічних зіткнень та подальших злиттях менших груп галактик. Цей гарячий газ не обмежується окремими галактиками, але простежує гравітаційний потенціал, індукований переважною темною речовиною. Як результат, він простежує скупчення галактик в цілому. Цей гарячий газ невидимий для оптичних телескопів, але за допомогою рентгенівських телескопів ми виявляємо та характеризуємо його енергетичне випромінювання.

Чи можете ви розповісти нам про рентгенівський телескоп SRG / eROSITA? Які перші цілі він спостерігав?

Рентгенівський телескоп eROSITA на борту російсько-німецької місії СРГ здійснить революцію в області рентгенівських обстежень неба. Основним рушієм науки є вивчення темної енергії шляхом виявлення близько 100 тис. Кластерів галактик; В даний час нам відомо лише кілька тисяч рентгенологічних скупчень. SRG був запущений з Байконуру 13 липня 2019 року. 22 жовтня 2019 року зображення "Першого світла" від eROSITA були представлені публіці, і вони виглядають по-справжньому фантастично. eROSITA сканується через взаємодіючу систему галактичних кластерів, розкриваючи рентгенівський міст гарячого газу, що з'єднує окремі кластери, і, в більшому масштабі, скупчення речовини, що витягуються з оточення величезним гравітаційним притяганням кластерної системи (див. малюнки). Вже ці найперші зображення є науково-таки захоплюючими, і робота з їх детального використання в повному обсязі працює в команді eROSITA.

Як би ви сказали, що було найцікавішим та / або дивовижним відкриттям / знахідкою вашої кар’єри досі, і як ви натрапили на це?

Одне чудове в науці те, що як тільки ми починаємо детально вивчати щось, то розумієш, скільки невідомо. Зовсім не важко знайти невирішені проблеми та невідомі, вони всюди, і їх можна вирішити, вкладаючи час та зусилля. Однак для мене особисто найцікавіші відкриття — це несподівані. Наприклад, можна спробувати зробити більш точне вимірювання деякої кількості, яка вже була вивчена, а потім виявляє, що вимірювання відхиляється від очікувань, можливо, навіть від попередніх вимірювань. Також це трапляється частіше, ніж можна подумати. Наприклад, коли ми визначали середній вміст речовини у Всесвіті та коливання речовини за допомогою вибірки близько 60 кластерів галактики багато років тому, ми виявили їх комбінацію несподівано низькою. Ця загадка існує і сьогодні з нами, з набагато кращими вимірами, і навіть може вказувати на якусь важливу частину фізики чи космології.

Чи можете ви розповісти про якісь майбутні ваші проекти?

У команді eROSITA ми готуємося до дуже точних вимірювань вмісту речовини та коливань, використовуючи 100 тис. Кластерів галактики. Ми сподіваємось, що це також пролиє світло на природу темної енергії. Важливим компонентом для досягнення цієї величезної статистичної потужності є точне визначення загальної маси цих кластерів галактики, і ми працюємо над досягненням цієї мети.

 

Професор доктор Томас Рейпріх

Інститут Аргенленда для

Астрономія (AIfA)

Університет Бонна

+49 228 73 3642

reiprich@astro.uni-bonn.de

https://astro.uni-bonn.de/en

Зауважте, ця стаття з’явиться у випуску 33 щокварталу Scitech Europa, який доступний у грудні 2019 року.

Facebook Comments