Учёные опубликовали результаты анализа данных рентгеновской обсерватории XMM-Newton, посвящённые исследованию рентгеновского излучения из центра нашей галактики. В центре внимания оказалось излучение на линии железа 6,4 кэВ, которое обычно связывают с отражением рентгеновских лучей от плотных молекулярных облаков. Цель исследования заключалась в выделении этого отражённого сигнала из других рентгеновских компонентов. Для этого был использован глубокий мозаичный снимок, включающий все доступные данные XMM-Newton, охватывающие центральные 40 квадратных градусов Млечного Пути. Набор данных содержит информацию из 503 отдельных наблюдений, а суммарное чистое время экспозиции составило 7,5 мегасекунд.
Анализ проводился на основе мозаичных снимков в трёх узких энергетических диапазонах: 6,30–6,50 кэВ (линия флуоресценции нейтрального или слабо ионизованного железа), 6,62–6,80 кэВ (линия He-подобного железа, маркер горячей плазмы), и 5,0–6,1 кэВ (более широкий континуум при более низких энергиях). Эти данные были объединены с моделью распределения звёздной массы в галактике для разложения наблюдаемого сигнала на компоненты.
Учёные разработали методику, позволяющую выделить вклад отражённого излучения. Она основана на линейной комбинации карт в разных энергетических диапазонах и моделях распределения звёздной массы, минимизируя дисперсию остаточного сигнала на карте. При этом были учтены и исключены области ярких точечных источников, чтобы избежать искажений результатов.
Результаты показали, что очищенная карта излучения на линии 6,4 кэВ в основном сформирована отражением рентгеновских лучей от плотных молекулярных облаков. Пространственное распределение этого излучения сильно коррелирует с распределением молекулярного газа в Центральной Молекулярной Зоне (CMZ). Полученная карта, по мнению авторов, представляет собой наилучшую оценку усреднённого за последние два десятилетия сигнала рентгеновского отражения.
Очищенная карта отражённого излучения может быть использована в будущих исследованиях для определения верхних пределов вклада низкоэнергетических космических лучей в излучение неосвещённых областей. Учёные оценили, что в среднем внутри CMZ приблизительно 65% излучения «Гребня» (Galactic Ridge) вносит вклад в наблюдаемое излучение в полосе 6,4 кэВ. Этот фактор необходимо учитывать в будущих исследованиях центра галактики.
Новая карта является ценным инструментом для будущих исследований и позволяет более точно оценить вклад различных физических процессов в наблюдаемое рентгеновское излучение.