Un mapa del movimiento en el Cúmulo de Perseo

Crédito: Espectro: Colaboración Hitomi/JAXA, NASA, ESA, SRON, CSA; Background: NASA/CXO
Los astrónomos han liberado el primer espectro de rayos X observado desde un Calorímetro de rayos X Blandos operando en el espacio: el espectrómetro de rayos X blandos (SXS) en el observatorio Hitomi. Los calorímetros de rayos X son instrumentos revolucionarios que proporcionan alta calidad, alta resolución de los espectros de rayos X sobre un área extendida del cielo. Lo hacen mediante la medición del cambio infinitesimal en la temperatura de un material de absorción causado por la absorción de la energía de un fotón de rayos X incidente desde una fuente de alta energía en el espacio. Los calorímetros de rayos X son ideales para estudiar los espectros de rayos X a partir de fuentes de rayos X extendidas brillantes como nebulosas calientes alrededor de estrellas, galaxias y cúmulos de galaxias, restos de supernovas y otros objetos.
Estas observaciones proporcionan un mapa de diferencias espaciales en el espectro de rayos X, que se pueden utilizar para entender el flujo a gran escala del gas caliente alrededor del objeto. Una de las primeras observaciones obtenidas por el SXS fue en el cúmulo de galaxias de Perseo. Los cúmulos de galaxias son los objetos más grandes que se mantienen unidos por su propia gravedad, con la mayor parte de la materia normal contenida en el gas emisor de rayos X calientes que llena el espacio entre los cúmulos de galaxias. El gráfico de la imagen de arriba es una muestra del espectro de rayos X del cúmulo de Perseo obtenido por el SXS, mostrando prominentes y estrechas líneas de emisión de átomos de hierro en el gas dentro del cúmulo.
El campo de visión del SXS se muestra en el cuadro resaltado, superpuesto a una imagen de rayos X del cúmulo de Perseo desde el observatorio de rayos X Chandra. Las estrechas líneas de emisión en el espectro del SXS muestran que hay sorprendentemente poca turbulencia en el gas dentro del cúmulo. Esto fue inesperado, ya que potentes chorros producidos a partir de un agujero negro supermasivo en una de las galaxias del cúmulo se pensó que agitaba el gas intercúmulo para mantenerlo caliente a temperaturas de millones de grados. La trágica desaparición de Hitomi significa que los astrónomos tendrán que esperar para hacer frente a este misterio hasta el lanzamiento del próximo calorímetro de rayos X, en el observatorio de rayos X Athena, que no está programado para su lanzamiento hasta finales de 2020.
Fuentes:
• HEASARC, Picture of the week: A Map of Motion in Perseus
• Galaxy cluster keeps calm and carries on radiating X-rays