Новый рентгеновский космический телескоп демонстрирует первый исторический взгляд на космос

Новый телескоп, предназначенный для изучения извилистой рентгеновской Вселенной, только что прислал первые в своей истории данные об изображении.

Imaging X-Ray Polarimetry Explorer (IXPE), совместный проект НАСА и Итальянского космического агентства, устремил свой взгляд на один из самых известных взрывов в Млечном Пути: Кассиопея А.

Расположенный на расстоянии 11 000 световых лет, этот расширяющийся остаток звезды, взрыв которой, как считается, наблюдался в 1690-х годах, является одним из наиболее хорошо изученных объектов в Млечном Пути, и не зря - он дал бесценное представление о сверхновых.

Кассиопея А излучает свет в нескольких длинах волн, включая радио-, оптические и, конечно же, рентгеновские лучи. Фактически, первый научный снимок, полученный другой рентгеновской обсерваторией НАСА, "Чандра", также был сделан Кассиопеей А.

Но IXPE показывает нам этот объект таким образом, каким мы его еще не видели.

"Изображение Кассиопеи А, полученное с помощью IXPE, является таким же историческим, как и изображение Чандры того же остатка сверхновой", - говорит астроном и главный исследователь IXPE Мартин К. Вайсскопф из Центра космических полетов имени Маршалла НАСА.

"Он демонстрирует потенциал IXPE для получения новой, никогда ранее не виденной информации о Кассиопее А, которая сейчас находится в стадии анализа".

В Кассиопее А происходит очень многое. До своей смерти звезда-предшественник была массивным объектом, который, когда у него закончилось топливо, стал нестабильным, выбрасывая свои внешние слои, чтобы создать облако околозвездного материала. Поэтому, когда сверхновая звезда все-таки произошла, ударная волна вошла не в нетронутый космос, а в относительно плотное облако.

Ударные волны и магнитные поля, возникающие в этой интенсивной среде, могут создавать синхротроны, которые ускоряют электроны, генерируя высокоэнергетическое рентгеновское излучение.

Чандра" провела увлекательные исследования; например, комбинирование данных "Чандры" со светом в других длинах волн позволило астрономам составить карту различных элементов в Кассиопее А, которые были извергнуты во время гигантского взрыва.

IXPE разработан специально для изучения поляризации рентгеновских лучей. Когда свет испускается из источника, его волны ориентированы во всех направлениях. Когда свет сталкивается со средой, эта ориентация может измениться.

Например, проходя через газ, он может поглощать некоторые ориентации. Отражаясь от предметов, свет также может изменить ориентацию некоторых длин волн. Мы называем этот эффект поляризацией.

Для такого объекта, как Кассиопея А, подробные данные о поляризации расскажут нам больше о среде внутри остатка сверхновой. Это позволит получить больше информации о том, как свет поглощается и отражается, а также о переплетении магнитных полей, созданных сверхновой звездой.

"Будущие поляризационные изображения IXPE должны раскрыть механизмы, лежащие в основе этого знаменитого космического ускорителя", - говорит астроном Роджер Романи из Стэнфордского университета.

"Чтобы уточнить некоторые из этих деталей, мы разработали способ сделать измерения IXPE еще более точными с помощью методов машинного обучения. Мы с нетерпением ждем, что мы обнаружим, когда проанализируем все данные".

Телескоп, находясь на низкой околоземной орбите, также будет исследовать поляризацию рентгеновского излучения от некоторых наиболее энергичных источников в Млечном Пути и во всей Вселенной за его пределами. К ним относятся нейтронные звезды, пульсары, магнетары, черные дыры и квазарные галактики, которые сияют одним из самых ярких светов во Вселенной. IXPE также составит карту интенсивности света, времени появления и положения на небе.

Кассиопея А - отличное место для начала.

"Изображение Кассиопеи А, полученное IXPE, просто великолепно, - говорит астроном и главный исследователь IXPE Паоло Соффитта из Национального института астрофизики (INAF) в Италии, - и мы с нетерпением ждем анализа данных поляриметрии, чтобы узнать еще больше об этом остатке сверхновой".