既知の宇宙の半分の新しい地図が宇宙エネルギーで輝く

2月1日、天文学者と宇宙学者のチームがeROSITA天空調査からの最初のデータを発表しました。データには、X線光で撮影された宇宙の半分の宇宙地図が含まれています。ドイツとロシアの機関の科学者は、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡近くのラグランジュポイント2に設置されたeROSITA宇宙望遠鏡を使用しました。軟X線画像望遠鏡は、西半球の空の詳細なX線画像を生成しました。地図には、銀河の中心を飲み込んでいる70万を超える超大質量ブラックホールを含む、100万近くの宇宙エネルギー源が含まれています。

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eROSITA全天サーベイカタログ（eRASS1）と呼ばれるこの新しいサーベイは、宇宙で最も強力なエネルギー源の史上最大のカタログです。データは2019年12月12日から2020年6月11日の間に収集されました。ドイツのマックスプランク地球外物理学研究所のチームによると、eROSITAは光子と呼ばれるX線光の個々の粒子を1億7000万個捕捉することができました。各光子のエネルギーと到着時間を測定することで、天文学者は宇宙の詳細な地図を作成することができます。チームは、望遠鏡で検出された光子を明るい背景と拡散した背景の両方に対して処理および較正することでこれを行いました。

この地図には、90 万個を超える X 線源と超大質量ブラックホールに加えて、天の川銀河の約 18 万個の X 線放射星と 12,000 個の銀河団も含まれています。パルサー、連星、超新星残骸など、あまり一般的ではない天体も含まれています。この調査では、宇宙の網状のフィラメントも取り上げられています。これらの高温ガスの塊は、宇宙で知られている最大の構造で、銀河団を結び付けています。

「これはX線天文学にとって衝撃的な数字だ」と、eROSITAの主任研究員で最初の論文の共著者でもあるアンドレア・メローニ氏は声明で述べた。「私たちは6か月間で、XMMニュートンとチャンドラという大型の旗艦ミッションが25年近くの運用で発見したよりも多くの天体を発見したのだ。」

データの公開には約 50 件の科学論文が付随しており、eROSITA 望遠鏡を使用して既に執筆されている 200 件の研究論文にさらに追加される。この望遠鏡の主な目的は、銀河団を使用して、暗黒エネルギーが宇宙の膨張を加速させる様子を観測することである。

eRASS1 から収集されたデータの宝庫は、宇宙がどのように進化したか、なぜ宇宙空間が急速に膨張しているのかという、宇宙論における最大の疑問のいくつかに対する答えにつながる可能性がある。また、公開されたデータでは、個々の光子が受信される空の位置、光子が到着する時間、および光子に含まれるエネルギーの量も正確に特定されている。これにより、マップの精度が向上した。

eROSITA コンソーシアムは、望遠鏡からのデータと、X 線データを超えるカタログを分析するために必要なソフトウェアを作成しました。

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「我々は高品質のデータとソフトウェアを公開するために多大な努力を払ってきた」とeROSITA運用チームリーダーのイリアム・ラモス・セハ氏は声明で述べた。「これにより、高エネルギーデータを扱う世界中の科学者の基盤が広がり、X線天文学の限界を押し広げるのに役立つことを期待している。」

eROSITAは2020年6月から2022年2月の間にさらに3回のスキャンを行ったが、ロシアのウクライナ侵攻によりプロジェクトは中断された。クラスターの詳細な分析に基づく追加の宇宙論の結果は、2月中旬までに発表される予定である。このデータから新たに発表された科学出版物の完全なリストは、こちらでご覧いただけます。