Супутник Einstein Probe проливає нове світло на Всесвіт

Китайський астрономічний супутник Einstein Probe (EP), відправлений у космос у січні цього року, зробив кілька перших відкриттів, в тому числі загадкове незвичайне перехідне явище, що допомагає подальшому розумінню Всесвіту і екстремальних фізичних процесів.

Натхненний функціями очей омара, EP використовує нову технологію рентгенівського виявлення для спостереження за перехідними явищами у Всесвіті, які мерехтять, як феєрверк, намагаючись розкрити більше про цей бурхливий і маловідомий бік космосу.

Під час запуску супутника його продуктивність перевищила проектні очікування. У четвер Китайська академія наук (КАН) оголосила про перші результати роботи супутника, в тому числі про відкриття різних типів перехідних явищ.

Супутник отримав ще одну назву – “Тяньгуань” – на честь спостереження і документування відомої наднової SN1054 стародавніми китайцями в 1054 р. н.е. Це наукове досягнення часів китайської династії Сун (960-1279 рр.) є раннім прикладом внеску Китаю в людське розуміння Всесвіту. Наднову було виявлено в регіоні “Тяньгуань” у давньокитайській системі сузір’їв, і тому її назвали “гостьовою зіркою Тяньгуань”. Стародавні китайці використовували термін “гостьова зоря” для позначення швидкоплинних подій, здебільшого наднових і наднових, достатньо яскравих, щоб їх можна було побачити неозброєним оком у той час. Уламки наднової пізніше перетворилися на знамениту Крабовидну туманність.

Під час запуску і початкового етапу роботи EP виявив 60 підтверджених перехідних подій і набагато більше кандидатів, включаючи зірки, білі карлики, нейтронні зірки, чорні діри, наднові і гамма-спалахи.

У Чумацькому Шляху супутник виявив кілька нових транзиентних джерел, одне з яких – нова рентгенівська подвійна система, що складається, можливо, з чорної діри зоряної маси або нейтронної зірки, позначена як EP240904a.

Досі найвіддаленішим транзиентним джерелом, виявленим EP, був гамма-спалах під кодом EP240315a, що знаходиться на відстані близько 25,6 мільярдів світлових років. Це відкриття демонструє здатність супутника виявляти гамма-сплески з далекого раннього Всесвіту, відкриваючи нову перспективу для подальшого розуміння фізичного процесу колапсу зорі, що призводить до утворення чорної діри і релятивістських струменів, – сказав Юань Веймін, головний дослідник місії EP і науковий співробітник Національної астрономічної обсерваторії CAS.

Дослідження проводилося під керівництвом наукової команди EP у співпраці з численними космічними і наземними об’єктами за участю великої кількості міжнародних вчених з багатьох країн і агентств.

8 квітня ЄКА виявило перехідну подію під кодом EP240408a і зафіксувало потужний рентгенівський спалах від неї, який збільшив яскравість у 300 разів і тривав лише 12 секунд. Рентгенівське випромінювання від цього джерела зникло приблизно через 10 днів.

Це незвичайне явище, разом з іншими особливими властивостями випромінювання, не відповідало раніше відомим типам перехідних процесів, що вказує на те, що воно може представляти невідомий клас перехідних джерел, сказав Юань.

Відкриття було опубліковане в останньому випуску китайського академічного журналу SCIENCE CHINA: Physics, Mechanics & Astronomy.

“Найважливішим значенням перших результатів експерименту є демонстрація здатності експерименту вловлювати і вивчати ці швидкоплинні космічні події. Це дасть нам новий погляд на розуміння фізичних законів в екстремальних умовах, які керують процесами в цих бурхливих космічних подіях і формуванням перших зірок і чорних дір”, – сказав Юань.

Місія EP є однією з серії космічних наукових місій під керівництвом CAS. Це також місія міжнародної співпраці, в якій беруть участь Європейське космічне агентство (ЄКА), Інститут позаземної фізики імені Макса Планка (MPE) в Німеччині та Французьке космічне агентство CNES.

“EP відкрив нове вікно у спостереженнях за динамічним рентгенівським всесвітом”, – сказав д-р Ерік Кулькерс, науковий співробітник проекту EP від ЄКА.

На борту ЄКА знаходяться два наукові інструменти: ширококутний рентгенівський телескоп (WXT) для моніторингу панорами рентгенівського неба і додатковий рентгенівський телескоп (FXT), який дозволяє отримувати зображення зблизька і точно визначати транзиентні джерела, зафіксовані WXT.

Обсерваторія довела важливість широкопольного моніторингу рентгенівського неба. Можливості спостереження та подальшого моніторингу дозволили відкрити численні нові рентгенівські транзиенти та регулярно відстежувати відомі джерела. Відкриття ЄР показують, що вона вже має значний вплив на науку, – сказав Пол О’Брайен, завідувач кафедри астрофізики Школи фізики та астрономії Лестерського університету.