Překvapivý objev: Teleskop eROSITA proměnil rušivou rentgenovou záři Slunce v cenný nástroj pro studium vesmíru

Vědci z Institutu Maxe Plancka pro mimozemskou fyziku dosáhli významného průlomu, když s pomocí dat z vesmírného teleskopu SRG/eROSITA dokázali oddělit rentgenovou záři pocházející z naší Sluneční soustavy od podobných signálů přicházejících z hlubokého vesmíru.

Vědci z Institutu Maxe Plancka pro mimozemskou fyziku dosáhli významného průlomu, když s pomocí dat z vesmírného teleskopu SRG/eROSITA dokázali oddělit rentgenovou záři pocházející z naší Sluneční soustavy od podobných signálů přicházejících z hlubokého vesmíru. Tento úspěch poskytuje dosud nejjasnější pohled na měkké rentgenové záření oblohy, které má vlnovou délku pod 1 keV, a redefinuje tzv. SWCX emisi – záři vznikající výměnou náboje slunečního větru – z pouhého rušivého signálu na cenný pozorovací nástroj.

Původně byla tato všudypřítomná rentgenová záře považována za překážku, která zkreslovala téměř každou studii difúzního měkkého rentgenového záření oblohy. Ovlivňovala měření horkého plazmatu v našem solárním okolí (tzv. Místní horká bublina), halo Mléčné dráhy i okraje vzdálených galaktických kup, což mohlo vést k nepřesným údajům o teplotě a hustotě, klíčovým pro kosmologické modely. Záře vzniká, když vysoce nabité ionty slunečního větru, jako je uhlík a kyslík, zachycují elektrony z neutrálních atomů přítomných v horní zemské atmosféře (geokorona) a v celé heliosféře.

Teleskop SRG/eROSITA umožnil tento zásadní pokrok díky dvěma unikátním pozorovacím schopnostem. Za prvé, jeho jedinečné umístění kolem druhého Lagrangeova bodu (L2), přibližně 1,5 milionu kilometrů od Země, zabraňuje rušení rentgenovou září geokorony, která ovlivňovala předchozí pozorování. Za druhé, provedl čtyři kompletní průzkumy oblohy v letech 2019 až 2021, pokrývající období od slunečního minima až po rostoucí sluneční aktivitu. Porovnáním pozorování napříč různými úrovněmi sluneční aktivity se týmu pod vedením Konrada Dennerla podařilo izolovat heliosférickou složku a rekonstruovat měkké rentgenové záření oblohy tak, jak by vypadalo při pozorování z vnějšku Sluneční soustavy.

Data odhalila jasný vývoj heliosférické rentgenové emise v průběhu slunečního cyklu. Během slunečního minima je emise slabá a omezena na nízké zeměpisné šířky. S rostoucí sluneční aktivitou se emise zesiluje a rozšiřuje do vyšších zeměpisných šířek. To potvrzuje dřívější měření, která naznačovala existenci „polární díry“ – oblasti snížené rentgenové emise ve vysokých zeměpisných šířkách, způsobené méně ionizovaným rychlým slunečním větrem, která by měla být přítomna poblíž slunečního minima a poté se postupně uzavírat. „Je to jako sledovat, jak Sluneční soustava dýchá v rentgenových paprscích,“ vysvětluje Gabriele Ponti, který si jako první všiml časově proměnlivé emise v konkrétní oblasti oblohy. Tento objev otevírá nové možnosti pro studium obsahu těžkých iontů slunečního větru, jeho variability a interakce s mezihvězdným prostředím.