De obicei cand ne gandim la imagini ale Universului avem in minte imaginile obtinute cu telescoape care „vad” lumina la fel ca si ochii nostri. Lumina vizibila insa este doar o mica parte di spectrul radiatiei electromagnetice. Exista insa si radiatii cu lungime de unda mult mai mica, deci cu energie mai mare, cum ar fi razele X – cele care sunt inclusiv folosite in radiografiile ce ni se fac la dentist sau atunci cand ne rupem mana sau un picior.

Fotonii razelor X au energii de mii de ori mai mari decat lumina vizibila, ochii nostri nefiind insa in stare sa vada acest tip de fotoni. In Univers insa mare parte a corpurilor cosmice emit radiatii X – care nu neaparat ne arata o imagine identica cu cea vizibila, ba dimpotriva, exista obiecte care sunt vizibile mult mai intens cu razele X. Tocmai pentru a masura aceste raze X care provin din Univers in iulie 2019 a fost lansat la bordul misiunii spatiale ruso-germane „Spectrum-Roentgen-Gamma” (SRG) instrumentul eROSITA.

Recent, primele 6 luni de date masurate cu eROSITA au fost analizate si o noua harta a Universului in raze X prezentata public. In noua harta sunt incluse obiecte care emit in raze X cu intensitate mai mica de patru ori decat ceea ce se cunostea pana acum, pe baza datelor obtinute in anii ‚90 cu telescopul spatial ROSAT.

Cum se vede deci Universul in raze X? In noua harta sunt catalogate circa 1.1 miliiane de surse de raze X, dublandu-se astfel numarul surselor cunoscute.

Mare parte dintre sursele de raze X, circa 77%, sunt reprezentate de gauril negre masive care devoreaza materia ce le inconjoara. Aceste gauri negre se afla la distante enorme fata de noi – miliarde de ani lumina, in asa-numitele AGN (Active Galacti Nuclei). Stelele si, in general, materia capturate de aceste gauri negre orbiteaza in jurul acestora, accelerand la viteze apropiate de cea a luminii, generand campuri electromagnetice intense, deci si radiatie, precum raze X, extrem de intense. Studiul acestor gauri negre cu ajutorul razelor X ne poate ajuta sa intelegem mai bine mecanismele care au loc atunci cand materia cade intr-o gaura neagra, fiind capturata de campul gravitational al acesteia.

20% din obiectele care emit raze X sunt stele din galaxia noastra, care au campuri magnetice deosebit de intense. Printre acestea se numara si stele de neutroni sau pitice albe, precum si ceea ce ramane din explozia unei supernova. Astfel, se vad imagini in raze X a ceea ce a ramas dupa ce acum 12.000 ani o supernova, VelaA, a explodat, la 800 de ani lumina fata de noi; Vela este una dintre cele mai intense surse de raze X de pe cer, si in urma exploziei a ramas o stea de neutroni.

Clusterele de galaxii, aduca grupari de galaxii, reprezinta circa 2% din obiectele masurate. Aceste clustere sunt vizibile in raze X deoarece gazul cald care uneste galaxiile in cluster emite raze X, pe care le putem masura. Studiul clusterelor de galaxii este foarte important, intrucat ne poate ajuta sa intelegem mai bine cum au luat nastere si cum au evoluat structurile in Univers. In plus, contribuie la studiul materiei intnecate, intrucat distributia galaxiilor si a clusterelor de galaxii depinde la randul ei de distributia materiei intunecate in Univers.

eROSITA a inceput o noua perioada de masuratori, alte 6 luni, care vor contribui la realizarea unei harti in raze X ale Universului si mai sensibila decat cea pe care o avem in prezent. Noua masuratoare va ajuta nu doar la realizarea unei harti mai detaliate si mai sensibile, ne va ajuta si sa vedem cum evolueaza in timp emisia in raze X ale diverselor ovbiecte care stralucesc in aceasta lungime de unda.

Articol scris de Cătălina Oana Curceanu, prim cercetător în domeniul fizicii particulelor elementare şi al fizicii nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Roma, Italia) şi colaborator al Scientia.ro