宇宙X射線天圖暴增！eROSITA揭近200萬個神秘來源
記者林育如／編譯
宇宙中究竟藏著多少高能天體？答案正在快速改寫。由德國主導的eROSITA X射線太空望遠鏡公布第二次大型公開資料釋出（eROSITA Data Release 2，DR2），一次收錄接近200萬個X射線來源，數量約為先前公開資料的兩倍，打造目前最完整的高能X射線宇宙資料庫之一。
這份資料由德國eROSITA聯盟（eROSITA-DE）發布，聯盟由馬克斯・普朗克地外物理研究所（MPE）主導。DR2結合eROSITA執行任務初期前三次全天空巡天的資料，累積觀測時間達556天。透過將多次掃描結果疊加，望遠鏡得以偵測比第一次資料釋出更微弱的X射線訊號，進而找到大量過去未被辨識的來源。
不過，這近200萬個來源並不代表「發現了200萬個黑洞」。新目錄中的超過190萬個是點狀來源，主要包括銀河系內的恆星，以及位於遙遠星系中心、正在吸積物質的超大質量黑洞；另外約6.4萬個屬於延展型來源，包括星系團、鄰近星系和超新星殘骸。
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eROSITA也公布了一份額外的高能X射線目錄，收錄近1.5萬個在2.3至5.0 keV能段被偵測到的來源。這些高能天體往往受到厚重物質遮蔽，或本身具有極高能量，因此在較低能量的X射線觀測中可能難以辨識。
其中最受到天文學家關注的族群之一，就是活躍星系核中的超大質量黑洞。當氣體與其他物質被黑洞強大重力捕獲後，會在落入黑洞前形成吸積結構並被加熱至極高溫度，釋放出強烈的X射線。這些訊號讓天文學家得以追蹤原本無法直接看見的黑洞，研究它們如何在數十億年的宇宙歷史中成長。
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DR2同時搭配光學與紅外線資料，替大量X射線來源尋找可能的對應天體，讓研究人員能判斷它們究竟是鄰近恆星、遙遠星系、活躍超大質量黑洞，還是其他高能宇宙現象。在已取得多波段對應資訊的來源中，約88%屬於河外天體，並以正在吸積物質的超大質量黑洞為主。
這次資料釋出也與史隆數位巡天（SDSS）第二十次資料釋出同步，兩項資料結合後，研究人員可以建立大規模的活躍黑洞三維分布圖，進一步追蹤這些快速成長的黑洞如何分布，以及它們在宇宙歷史不同時期的演化。
更令人意外的是，研究團隊利用eROSITA的X射線資料搭配光譜與光度紅移資訊後，發現早期宇宙中高亮度、快速成長的黑洞似乎比原先預期更多。研究人員形容，這些遙遠而明亮的黑洞就像宇宙中的「大海撈針」，但DR2卻找到比預期更多的目標，暗示早期宇宙中快速成長的黑洞可能比過去認為的更加普遍。
而X射線天空的主角並不只有黑洞。中子星、超新星殘骸，以及星系團內數百萬度高溫氣體同樣能釋放強烈X射線。尤其是星系團，它們是宇宙中最大的重力束縛結構之一，透過追蹤星系團的分布，科學家可以研究暗物質、暗能量以及宇宙大尺度結構如何演化。
eROSITA自2019年12月開始執行全天空巡天，每隔約半年掃描一次天空。此次DR2涵蓋任務最初556天的觀測資料，透過多次觀測累積更高的靈敏度，讓原本藏在X射線背景中的微弱天體逐漸浮現。
這份近200萬個來源的龐大目錄如今已向全球天文學界開放。對研究人員而言，它不只是一次資料數量的大幅增加，更提供了一個在相同觀測條件下研究黑洞、恆星、星系團與其他高能天體的巨大樣本，讓人類得以從更宏觀的尺度重新檢視宇宙中最劇烈、最神秘的能量活動。
