XRISM 发现隐藏在恒星之间的硫
一个国际科学家团队利用日本领导的 XRISM（X 射线成像和光谱任务）航天器的数据，提供了前所未有的恒星之间元素硫分布的统计。 天文学家使用来自两个双星系统的 X 射线来探测星际介质中的硫，即在恒星之间空间中发现的气体和尘埃。 这是首次直接测量硫的气相和固相，这是 X 射线光谱的独特功能，XRISM（发音为“crism”）研究宇宙的主要方法。 “硫对于地球上我们体内细胞的功能很重要，但我们仍然有很多问题，即它在宇宙中何处被发现，”密歇根大学安娜堡分校天文学助理教授 Lía Corrales 说。 “硫很容易从气体变成固体，然后又变回来。 XRISM 航天器提供了我们所需的分辨率和灵敏度，以两种形式找到它并了解更多关于它在哪里的信息可能正在躲藏。 由科拉莱斯领导的一篇关于这些结果的论文于 6 月 27 日发表在日本天文学会出版物. 研究人员利用紫外线在恒星之间的空间中发现了气态硫。 在星际介质的密度较高的部分，例如恒星和行星诞生的分子云，这种形式的硫会迅速消失。 科学家假设硫通过与冰结合或与其他冰混合凝结成固体元素。 当医生在地球上进行 X 射线检查时，他们会将患者放在 X 射线源和探测器之间。 骨骼和组织在光穿过患者身体时吸收不同量的光，从而在探测器中产生对比度。 为了研究硫，科拉莱斯和她的团队做了类似的事情。 他们挑选了一部分密度合适的星际介质——既不薄到所有 X 射线都能原封不动地通过，但也不会太密集，以至于它们都会被吸收。 然后，该团队选择了该部分介质后面的明亮 X 射线源，即位于天蝎座南部 340 多光年外的名为 GX 0 的双星系统。 使用 XRISM 上的 Resolve 仪器，科学家们能够测量 GX 340 0 的 X 射线的能量，并确定硫不仅以气体形式存在，而且以固体形式存在，可能与铁混合。 “星际等环境中的化学介质与我们在地球上能做的任何事情都大不相同，但我们模拟了硫与铁的结合，它似乎与我们在 XRISM 中看到的情况相匹配，“合著者、荷兰空间研究组织和阿姆斯特丹大学的高级天文学家 Elisa Costantini 说。 “多年来，我们的实验室一直在为不同的元素创建模型，以与天文数据进行比较。 该活动正在进行中，很快我们将有新的硫测量值与 XRISM 数据进行比较，以了解更多。 铁硫化合物经常存在于陨石中，因此科学家们长期以来一直认为它们可能是硫从分子云中凝固穿过宇宙的一种方式。 在他们的论文中，Corrales 和她的团队提出了一些与 XRISM 的观察结果相匹配的化合物——磁黄铁矿、三铁矿和黄铁矿，有时被称为傻瓜金。 研究人员还能够使用第二个名为 4U 1630-472 的 X 射线双星的测量结果，这有助于确认他们的发现。 “美国宇航局的钱德拉 X 射线天文台此前曾研究过硫，但 XRISM 的测量是迄今为止最详细的，”位于马里兰州格林贝尔特的 NASA 戈达德太空飞行中心的 XRISM 项目科学家布莱恩·威廉姆斯 （Brian Williams） 说。 “由于 GX 340 0 位于银河系的另一边，因此 XRISM 的 X 射线观测是银河系大部分地区硫的独特探测器。 关于我们称之为家的银河系，还有很多东西需要了解。 XRISM 由日本 JAXA（日本）牵头航空航天探索局）与 NASA 合作，以及 ESA（欧洲航天局）的贡献。 NASA 和 JAXA 开发了该任务的微量热仪光谱仪 Resolve。