Космос виглядає зовсім інакше, якщо дивитися на нього не звичайними телескопами, а в рентгенівському діапазоні. Саме такі спостереження дозволяють побачити процеси, які приховані від людського ока. І тепер вчені зробили важливий крок: вперше їм вдалося «відокремити» рентгенівське світіння нашої Сонячна система від глибокого космосу.
Це досягнення належить дослідникам із Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics. Вони використали дані телескопа eROSITA, який працює на борту обсерваторії Spectrum-Roentgen-Gamma. Завдяки спостереженням, проведеним у 2019–2021 роках, вчені змогли створити найчіткішу на сьогодні карту «м’якого» рентгенівського випромінювання навколо нас.
У чому складність? Річ у тім, що рентгенівське світло в космосі походить з різних джерел — від далеких галактик до процесів у межах нашої системи. І довгий час вчені не могли точно сказати, де закінчується «локальне» випромінювання і починається справжній космічний фон Чумацький Шлях.
Ключ до розгадки — так званий сонячний вітер. Це потік заряджених частинок, які постійно випромінює Сонце. Коли ці частинки стикаються з нейтральними атомами, наприклад у верхніх шарах атмосфери Землі або в просторі між планетами, виникає слабке рентгенівське світіння. Раніше його вважали «шумом», який заважає спостереженням. Але тепер стало зрозуміло: це окремий і дуже важливий сигнал.
Особливість місії Spectrum-Roentgen-Gamma полягає в її розташуванні — поблизу точки Лагранжа L2, далеко від впливу земної атмосфери. Це дозволило отримати чистіші дані та спостерігати зміни рентгенівського випромінювання впродовж кількох років, включно з періодом мінімальної сонячної активності.
Порівнюючи різні спостереження, вчені змогли «очистити» картину космосу й одночасно краще зрозуміти, як поводиться сам сонячний вітер. Наприклад, вони підтвердили існування так званих «полярних дір» — областей біля полюсів Сонця, де рівень рентгенівського випромінювання знижується під час мінімуму активності.
Ще цікавіше відкриття пов’язане з так званим міжзоряним «вітром» — потоком атомів гелію, які проходять крізь Сонячна система, коли вона рухається крізь галактику. Гравітація Сонця фокусує ці частинки, створюючи своєрідний «конус», де концентрація зростає. Цю ідею висували ще у 1970-х роках, але тепер її вдалося підтвердити на практиці.
На основі отриманих даних дослідники навіть створили тривимірні моделі розподілу рентгенівського випромінювання. Виявилося, що значна його частина формується у вигляді спіральних структур, пов’язаних зі змінами швидкості сонячного вітру, переважно в межах орбіти Марса.
Усе це змінює підхід до рентгенівської астрономії. Те, що раніше вважалося завадою, тепер стало цінним джерелом інформації — як про саму Сонячна система, так і про еволюцію Всесвіту загалом.
І найголовніше — тепер, коли вчені навчилися відокремлювати «місцеве» світіння від далекого, вони можуть точніше досліджувати космос і краще розуміти процеси, які формували його мільярди років.