ИКИ РАН. Туманность Андромеды в рентгеновских лучах «Спектр-РГ»

С 8 декабря 2019 года российский орбитальный аппарат «Спектр-РГ», разработанный в АО «НПО Лавочкина» (входит в Госкорпорацию Роскосмос), совершает обзор неба в рентгеновских лучах. Раз в полгода телескопы на борту обсерватории в течение нескольких минут фиксируют рентгеновские лучи от любого объекта. В январе 2020 года траектория сканов неба проходила через Туманность Андромеды. В общей сложности галактика M31 (или NGC 224) находилась в поле зрения телескопов чуть больше пяти минут.

Карта Туманности Андромеды в мягких рентгеновских лучах (c) СРГ/еРОЗИТА/ИКИ

На представленной выше карте мы видим несколько десятков ярких рентгеновских источников, сгущающихся к центру галактики и к ее спиральным рукавам. Большинство из этих источников — нейтронные звезды и черные дыры, аккрецирующие вещество звезды-донора в тесной двойной системе. Под действием сил притяжения вещество нормальной звезды медленно перетекает на релятивистскую звезду, разогреваясь до температуры в десятки миллионов градусов и излучая рентгеновские лучи.

Поток рентгеновского излучения от этих объектов столь велик, что телескоп eROSITA регистрирует от каждого из них десятки и сотни фотонов всего за 5 минут, пока они находятся в его поле зрения. Яркая область в центре снимка связана с высокой концентрацией компактных источников, а также с излучением горячего ионизованного газа в ядре галактики.

Рядом расположен спутник галактики Туманность Андромеды — карликовая эллиптическая галактика М32, названная так по ее порядковому номеру в астрономическом каталоге Мессье. Телескоп eROSITA также зафиксировал рентгеновское излучение и от галактики М32.

Карта Туманности Андромеды SRG/eROSITA и GALEX

На втором снимке наложено ультрафиолетовое изображение Туманности Андромеды, полученное спутником GALEX, телескоп которого был чувствителен к ультрафиолетовым лучам. GALEX фиксировал, в основном, излучение молодых и горячих звезд. Они рождаются в зонах, богатых межзвездным газом, и ультрафиолетовое изображение показывает, как они концентрируются к спиральным рукавам Туманности Андромеды. В течение ближайших десятков миллионов лет многие из них взорвутся как сверхновые и породят новые нейтронные звезды. Те из релятивистских звезд, на которые аккрецирует достаточно вещества, наблюдаются телескопом eROSITA в рентгеновском диапазоне.

По мере накопления экспозиции будут детектироваться новые источники в галактике, а также проявятся излучения горячего газа, разогретого взрывами сверхновых звезд.