Международный коллектив ученых выяснил, с чем была связана измеренная с помощью данных рентгеновских телескопов огромная скорость движения атомарного кислорода в Млечном Пути. Оказалось, что причина кроется в погрешности калибровки орбитальных спектров. Исправив эту неточность, ученые выяснили, что реальная скорость перемещения газа на 250 км/с меньше , чем предполагалось ранее. Статья опубликована в журнале Physical Review Letters.
Около восьми лет назад с помощью орбитального рентгеновского телескопа Chandra ученые измерили спектры поглощения межзвездного газа в нашей Галактике с рекордной точностью. Результаты анализа этих спектров свидетельствовали о том, что межзвездный атомарный кислород движется со скоростью около 340 км/с, гораздо быстрее скорости движения других межзвездных газов (около 100 км/с) и достаточно для того, чтобы часть межзвездного кислорода со временем покинула Галактику. Данные Chandra подтвердил другой орбитальный рентгеновский телескоп — XMM-Newton. Наиболее правдоподобной версией считалась погрешность в калибровке орбитальных спектров.
Международная команда, в которую вошли ученые из немецких исследовательских центров, Национального аэрокосмического агентства США, а также Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого решили проверить эту гипотезу. Они использовали электронно-лучевую ионную ловушку и источник синхротронного излучения BESSY II для высокоточных измерений рентгеновских линий поглощения атомарного кислорода. Для калибровки спектров использовались линии многозарядных ионов кислорода и азота, O6+ и N5+, полученные из теоретических расчетов. Этот способ калибровки превосходил по точности другие методы, использовавшиеся ранее для этой цели. Авторы обнаружили, что существующие литературные данные для лабораторных рентгеновских линий поглощения кислорода были смещены на 0,45 эВ. После исправления ошибки скорость межзвездного кислорода уменьшилась на 250 км/с, и загадка разрешилась.
«Мой вклад в эту работу заключался в теоретическом расчете уровней энергии многозарядных ионов кислорода и азота, которые использовались для калибровки экспериментальных результатов, — отмечает соавтор работы Владимир Ерохин. — По сути, что мы сделали — это подправили значения всех рентгеновских линий в атомарном кислороде в четвертой значащей цифре. Некоторые могут подумать, что четвертый знак — это мелочь и неинтересно, однако мы видим, что даже такая маленькая ошибка может привести к серьезным астрофизическим проблемам. Именно из таких результатов складывается научный прогресс. Шаг за шагом мы избавляемся от ошибок».
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
