O universo energético:O primeiro levantamento global da eROSITA foi realizado durante um período de seis meses, deixando o telescópio girar continuamente, proporcionando assim uma exposição uniforme de cerca de 150-200 segundos sobre a maior parte do céu, com os pólos da eclíptica sendo visitados mais profundamente. Enquanto a eROSITA examina o céu, a energia dos fótons coletados é medida com uma precisão de 2% a 6%. Para gerar esta imagem, em que todo o céu é projetado em uma elipse (a chamada projeção de Aitoff) com o centro da Via Láctea no meio e o corpo da Galáxia correndo horizontalmente, fótons foram codificados por cores de acordo com sua energia (vermelho para energias 0,3-0,6 keV, verde para 0,6-1 keV, azul para 1-2,3 keV). Crédito:Jeremy Sanders, Hermann Brunner e das eSASS-Team (MPE); Eugene Churazov, Marat Gilfanov (im Namen von IKI)
Ao longo de 182 dias, o telescópio de raios-X eROSITA completou sua primeira varredura completa do céu, em que embarcou há cerca de um ano. Este novo mapa do quente, universo energético contém mais de um milhão de objetos, quase dobrando o número de fontes conhecidas de raios-X descobertas ao longo dos 60 anos de história da astronomia de raios-X. A maioria das novas fontes são núcleos galácticos ativos a distâncias cosmológicas, marcando o crescimento de buracos negros gigantescos ao longo do tempo cósmico.
Um milhão de fontes de raios-X revelando a natureza do universo quente - esta é a colheita impressionante da primeira varredura de todo o céu com o telescópio eROSITA a bordo SRG. "Esta imagem de todo o céu muda completamente a maneira como olhamos para o universo energético, "diz Peter Predehl, o Pesquisador Principal da eROSITA no Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE). "Vemos uma riqueza de detalhes - a beleza das imagens é realmente impressionante."
Esta primeira imagem completa do céu da eROSITA é cerca de quatro vezes mais profunda do que o levantamento anterior de todo o céu pelo telescópio ROSAT há 30 anos, e rendeu cerca de 10 vezes mais fontes:quase tantas quantas foram descobertas por todos os telescópios de raios-X anteriores combinados. E enquanto a maioria das classes de objetos astronômicos emitem em raios-X, o Universo quente e energético parece bem diferente daquele visto por telescópios óticos ou de rádio. Olhando para fora do corpo de nossa galáxia, a maioria das fontes eROSITA são núcleos galácticos ativos, acumulando buracos negros supermassivos a distâncias cosmológicas, intercalado com aglomerados de galáxias, que aparecem como halos de raios-X estendidos, brilhando graças ao gás quente confinado por suas enormes concentrações de matéria escura. A imagem de todo o céu revela em detalhes requintados a estrutura do gás quente na própria Via Láctea, e o meio circungaláctico, que o rodeia, cujas propriedades são essenciais para a compreensão da história da formação de nossa Galáxia. O mapa de raios-X da eROSITA também revela estrelas com fortes, corona quente magneticamente ativa, Estrelas binárias de raios-X contendo estrelas de nêutrons, buracos negros ou anãs brancas, e remanescentes espetaculares de supernovas em nossa galáxia e em outras galáxias próximas, como as nuvens de Magalhães.
Devido ao seu tamanho e à curta distância da Terra, o "remanescente da supernova Vela" que é mostrado nesta foto é um dos objetos mais proeminentes no céu de raios-X. A supernova Vela explodiu cerca de 12.000 anos atrás a uma distância de 800 anos-luz e se sobrepõe a pelo menos dois outros remanescentes de supernova, Vela Junior (na foto, visto como um anel azulado no canto inferior esquerdo) e Puppis-A (no canto superior direito). Vela Junior foi descoberto há apenas 20 anos, embora este objeto esteja tão perto da Terra que restos desta explosão foram encontrados em núcleos de gelo polar. Todas as três explosões de supernova produziram os remanescentes de supernova brilhantes de raios-X e estrelas de nêutrons, que brilham como fontes pontuais de raios-X intensas próximas aos centros dos remanescentes. A qualidade dos novos dados da eROSITA deste "cemitério estelar" dará aos astrônomos muitos novos e excitantes insights sobre os processos físicos que operam no plasma quente da supernova, bem como para explorar as estrelas de nêutrons exóticas. Crédito:Peter Predehl, Werner Becker (MPE), Davide Mella
Versão anotada da imagem eROSITA First All-Sky. Várias características proeminentes de raios-X estão marcadas, variando de aglomerados de galáxias distantes (Coma, Virgem, Fornax, Perseus) para fontes estendidas, como Remanescentes de Supernova (SNRs) e Nebulosas para fontes de ponto brilhante, por exemplo. Sco X-1, a primeira fonte extra-solar de raios-X a ser detectada. O Vela SNR está à direita desta imagem, a Grande Nuvem de Magalhães no quadrante inferior direito, o superaglomerado Shapley no canto superior direito (embora não seja facilmente visível nesta projeção). Crédito:Jeremy Sanders, Hermann Brunner, Andrea Merloni e a equipe eSASS (MPE); Eugene Churazov, Marat Gilfanov (em nome da IKI)
as quatro fontes de raios-X mais brilhantes na região LMC estão marcadas (LMC X-1 a 4). Também são visíveis vários Remanescentes de Supernova (SNR) e muitas estrelas em primeiro plano, o mais brilhante dos quais está marcado, também. No canto inferior direito, um zoom é mostrado na região central do LMC, que foi a primeira imagem capturada pela eROSITA com seus sete telescópios em outubro de 2019. Crédito:Frank Haberl, Chandreyee Maitra (MPE)
"Estávamos todos aguardando ansiosamente o primeiro mapa totalmente celeste da eROSITA, "diz Mara Salvato, o cientista da MPE que lidera o esforço para combinar as observações da eROSITA com outros telescópios em todo o espectro eletromagnético. "Grandes áreas do céu já foram cobertas em muitos outros comprimentos de onda, e agora temos os dados de raios-X correspondentes. Precisamos dessas outras pesquisas para identificar as fontes de raios-X e entender sua natureza. "A pesquisa também é um tesouro de fenômenos raros e exóticos, incluindo vários tipos de transientes e variáveis, como foguetes de objetos compactos, fusão de estrelas de nêutrons, e estrelas sendo engolidas por buracos negros. "A eROSITA frequentemente vê rajadas inesperadas de raios-X do céu, "continua Salvato." Precisamos alertar os telescópios terrestres imediatamente para entender o que os está produzindo. "
Montar a imagem foi uma tarefa gigantesca. Até aqui, a equipe de operações recebeu e processou cerca de 165 GB de dados coletados pelas sete câmeras da eROSITA. Embora seja relativamente pequeno para os padrões de "big data" no local, operar este instrumento complexo no espaço apresentava seus próprios desafios especiais. "Verificamos e monitoramos a saúde do instrumento diariamente, em cooperação com nossos colegas em Moscou que operam a espaçonave SRG ", explica Miriam Ramos-Ceja, membro da equipe de operações da eROSITA na MPE. "Isso significa que podemos responder rapidamente a qualquer anomalia. Conseguimos reagir a isso imediatamente para manter o instrumento seguro, durante a coleta de dados com eficiência de ~ 97%. É incrível poder se comunicar em tempo real com um instrumento localizado a 1,5 milhão de quilômetros de distância! "O downlink de dados ocorre diariamente." Realizamos verificações de qualidade imediatas nos dados ", ela continua, "antes de ser processado e analisado pelas equipes da Alemanha e da Rússia."
O superaglomerado de galáxias Shapley é uma das concentrações mais massivas de galáxias no universo local, a uma distância de cerca de 650 milhões de anos-luz (z ~ 0,05). Cada uma das dezenas de estruturas estendidas é, ela própria, um aglomerado de galáxias, consistindo de centenas a 1000 de galáxias individuais, cada uma denotando uma interseção de filamentos que constituem a estrutura em grande escala do Universo. Esta imagem se estende por 16 graus no céu (cerca de 30 vezes o tamanho da lua cheia), que se traduz em cerca de 180 milhões de anos-luz à distância do superaglomerado Shapley. As imagens à esquerda mostram um zoom dos aglomerados mais massivos do superaglomerado Shapley. Crédito:Esra Bulbul, Jeremy Sanders (MPE)
Enquanto a equipe está agora ocupada analisando este primeiro mapa de todo o céu e usando as imagens e catálogos para aprofundar nossa compreensão da cosmologia e dos processos astrofísicos de alta energia, o telescópio continua sua varredura do céu de raios-X. "O SRG Observatory está agora iniciando sua segunda pesquisa em todo o céu, que será concluído até o final deste ano ", diz Rashid Sunyaev, Cientista-chefe da equipe SRG russa. "Geral, durante os próximos 3,5 anos, planejamos obter sete mapas semelhantes ao visto nesta bela imagem. Sua sensibilidade combinada será cinco vezes melhor e será usada por astrofísicos e cosmologistas por décadas. "
Kirpal Nandra, chefe do grupo de astrofísica de alta energia do MPE, acrescenta "Com um milhão de fontes em apenas seis meses, eROSITA já revolucionou a astronomia de raios-X, mas esta é apenas uma amostra do que está por vir. Esta combinação de área do céu e profundidade é transformadora. Já estamos amostrando um volume cosmológico do Universo quente muito maior do que antes. Ao longo dos próximos anos, seremos capazes de sondar ainda mais, até onde as primeiras estruturas cósmicas gigantes e buracos negros supermassivos estavam se formando. "
