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Chandra检测来自冥王星的X射线

2021-07-09 11:50:14来源:

首次使用Chandra与新地平线航天器的观察一起使用Chandra进行X射线的第一次检测,并在2015年被矮星部飞行。在四个观察过程中,由于冥王星的大气和太阳的颗粒风的相互作用,Chandra检测到小星球的低能量X射线。该图中的主面板是一种从其冥王星的方法采取的光学图像,而插图则显示来自Chandra的X射线(不同一刻度)的浮雕图像。该结果为环境的最大和最着名的物体围绕太阳系的最外层区域的环境提供了新的洞察力。规模:X射线图像约为12个arcsec(约285,000公里)。

使用Chandra,一个天文学家团队首次检测到来自冥王星的X射线。这种X射线排放来自冥王星大气和太阳风之间的相互作用。

新的Chandra观察介绍了冥王星周围的空间环境的新见解,是太阳系最外面地区的最大和最着名的物体。

虽然美国宇航局的新视野宇宙飞船朝向冥王星超越冥王星,但Chandra瞄准了矮球星球及其卫星的几次,收集了冥王星的数据,使得任务在飞行之后可以比较。每次Chandra指向冥王星 - 全部四次,从2014年2月到2015年8月 - 它检测到小星球的低能量X射线。

冥王星是Kuiper皮带中最大的物体,一个环或腰带,含有广泛的小型群体,在海王星之外的阳光下绕太阳。Kuiper皮带从海王星的轨道延伸,从太阳到地球距离的30倍,到大约50倍的地球太阳距离。冥王星的轨道范围在与整体粉刺腰带相同的范围内。

“我们刚刚检测到,首次从我们的Kuiper腰带中来自一个物体的X射线,并了解到冥王星以意想不到和精力充沛的时尚与太阳风相互作用,”凯莉莉斯斯斯是一名天体物理学家Johns Hopkins大学应用了物理实验室(APL)在马里兰州的Laurel,他带领Chandra观察团队与APL同事和新的视野共同调查仪Ralph McNutt。“我们可以预期其他大型kuiper皮带对象做同样的事情。”

该团队最近在伊卡斯杂志上在线发布了其调查结果。报告详情了Lisse所说的是一个令人惊讶的检测,因为冥王星冷,岩石和没有磁场 - 没有用于发射X射线的自然机制。但是,在二十年前,也领导了从彗星的第一个X射线检测的团队,了解围绕这种行星体和太阳风的气体之间的相互作用 - 速度的恒定的带电粒子的恒定流速度太阳系 - 可以创建X射线。

新的视野科学家特别感兴趣地学习更多关于冥王星气氛和太阳风中的气体之间的相互作用。宇宙飞船本身携带仪器,旨在衡量活动上的活动 - 冥王星(交换)的恰当命名的太阳风 - 科学家正在使用该数据来制作冥王星的图片,其中包含一个非常温和,近距离弯曲震荡,太阳风首先“遇到”冥王星(类似于超音速飞机的冲击波)和行星后面的小尾尾或尾巴。

即时谜是Chandra对X射线亮度的读数远远高于太阳风与冥王星的大气相互作用的预期。

“在我们的观察之前,科学家认为我们非常不太可能从冥王星检测到X射线,哈佛 - 史密森尼中心联合作用的斯科特沃尔克致以强烈的争论,哈瓦德拉·斯科特沃尔克对于剑桥,群众的天体物理学。“在冥王星之前,具有检测到的X射线发射的最遥远的太阳能系统是土星的戒指和盘。”

Chandra检测尤其令人惊讶,因为新的地平线发现了冥王星的大气比迅速逃避的“彗星”的气氛更稳定,这是许多科学家在2015年7月飞过过去之前的许多科学家。事实上,新的视野发现,冥王星与太阳风的互动更像太阳风与火星的相互作用,而不是彗星。然而,尽管冥王星释放出足够的气体,但在冥王星距离太阳风的强度的简单模型中,在简单的模型中,在冥王星上没有足够的太阳风在冥王星上流动。

Lisse和他的同事 - 谁还包括Swap Co-Condaragers David McComas来自普林斯顿大学和来自西南研究所的Heather Elliott - 建议冥王星增强X射线排放的几种可能性。这些包括追踪冥王星的宽更宽且较长的气体尾巴,而不是使用其交换仪器检测到的新视野。其他可能性是截然型磁场将更多的粒子聚焦于从太阳风进入冥王星周围的区域的预期,或者在冥王星距离处的外太阳系统中的太阳风的低密度可以允许形成甜甜圈,或圆环,以冥王星的轨道为中心的中性气体。

Chandra测量与新的视野相匹配并不相当匹配,这是一种福利 - 和美的机会,如新的视野飞行。“当你有机会在一生中曾经像冥王星的新视野一样,你想指出每一块玻璃 - 每个望远镜 - 地球上和地球周围的望远镜 - 在目标上,”麦克纳特说。“测量结果汇集在一起​​,给你一个更完整的图片,你无法在任何其他地方得到任何其他时间。”

新的视野有机会在这一遥远地区测试这些调查结果并揭示更多的光线 - 距离地球数十亿里程 - 作为其最近批准的扩展任务的一部分,以调查龙头腰带并遇到另一个较小的Kuiper皮带对象,2014 Mu69,开启2019年1月1日。从MU69检测X射线不太可能是可行的,但Chandra可能会检测来自其他较大和更近的物体的X射线,即新的视野将观察到它朝向MU69飞过kuiper皮带。

Johns Hopkins大学应用了物理实验室(APL)在劳雷尔,马里兰州,设计,建造,并经营新的视野宇宙飞船,并管理NASA科学使命局的使命。美国宇航局的马歇尔太空飞行中心在阿拉巴马州亨茨维尔,管理为NASA的科学任务局的Chandra计划。位于马萨诸塞州剑桥市的史密森尼天体物理天文台控制着钱德拉的科学和飞行业务。

出版物:厘米。Lisse等人,“普通教冥王星的讽刺检测,”icarus,2016; DOI:10.1016 / J.ICarus.2016.07.008