Японський супутник показав карту міжзоряної сірки в нашій галактиці

Міжнародна команда науковців вперше представила докладну карту поширення сірки між зірками, використовуючи дані супутника XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission), запущеного під керівництвом Японії.

Джерело: phys.org

Астрономи зафіксували сірку в міжзоряному середовищі — газі та пилу між зорями — за допомогою рентгенівського випромінювання від двох подвійних зіркових систем. Це перше пряме вимірювання сірки як у газоподібному, так і в твердому стані — завдяки рентгенівській спектроскопії, основному методу XRISM.

«Сірка важлива для функціонування клітин у нашому тілі, але у Всесвіті про неї ми знаємо не так багато», — зазначає Ліа Коралес, доцентка астрономії Мічиганського університету. — «Вона легко переходить з газу в тверду фазу і навпаки. XRISM має точність і чутливість, щоб виявляти обидва стани й зрозуміти, де вона приховується».

Результати дослідження опубліковано в журналі Publications of the Astronomical Society of Japan.

Ультрафіолетове випромінювання дозволяло раніше знаходити газоподібну сірку між зірками. Але в щільніших ділянках — молекулярних хмарах, де народжуються зірки й планети — вона зникає. Вчені припускають, що сірка конденсується у тверду фазу, змішуючись із кригою або іншими елементами.

Як проводилось дослідження

Аналогічно до медичного рентгена, де пацієнт розміщується між джерелом випромінювання і детектором, астрономи вибрали ділянку міжзоряного середовища з потрібною щільністю. Вона не мала бути надто розрідженою чи щільною, щоб рентгенівські промені могли частково проходити крізь неї.

Джерелом випромінювання стала подвійна система GX 340+0, розташована за понад 35 000 світлових років у сузір’ї Скорпіона. Завдяки інструменту Resolve на борту XRISM вдалося виміряти енергію рентгенівського випромінювання і виявити сірку не лише в газоподібному, а й у твердому вигляді — ймовірно, у сполуках із залізом.

«Хімія міжзоряного середовища дуже відрізняється від земної, але ми моделювали сполуки сірки із залізом — і це збігається з даними XRISM», — зазначає співавторка дослідження Еліза Костантіни з Університету Амстердама та космічного агентства Нідерландів.

У своїй статті команда Коралес розглядає кілька можливих сполук, які відповідають спостереженням XRISM: піротин, тройліт та пірит (відомий як «золото дурнів»). Ці ж сполуки часто зустрічаються в метеоритах — це підказує, як сірка подорожує через Всесвіт.

Підтвердження з іншого боку Галактики

Вчені також отримали підтвердження даних за допомогою іншої рентгенівської подвійної системи — 4U 1630–472. «NASA вже досліджувала сірку за допомогою обсерваторії Chandra, але результати XRISM є найточнішими на сьогодні», — зазначив Браян Вільямс, науковець проєкту XRISM у NASA.

«Оскільки GX 340+0 розташована на протилежному боці Галактики, XRISM дає унікальну можливість вивчати сірку на великих ділянках Чумацького Шляху. Ми ще дуже мало знаємо про нашу галактику».

Про місію XRISM

Місію XRISM очолює JAXA (Японське аерокосмічне агентство) у співпраці з NASA, за підтримки ESA (Європейського космічного агентства). Інструмент Resolve, за допомогою якого й проводились ці спостереження, був спільно розроблений NASA і JAXA.