Интерактивная карта всего неба по данным телескопа ART-XC

На сайте космической обсерватории «Спектр-РГ» доступна интерактивная карта всего неба, построенная по данным российского телескопа ART-XC.

***

Космический аппарат «Спектр-РГ», разработанный в АО «НПО Лавочкина» (входит в Госкорпорацию «Роскосмос»), был запущен 13 июля 2019 г. с космодрома Байконур. Он создан с участием Германии в рамках Федеральной космической программы России по заказу Российской академии наук. Обсерватория оснащена двумя уникальными рентгеновскими зеркальными телескопами: ART-XC (ИКИ РАН, Россия) и eROSITA (MPE, Германия), работающими по принципу рентгеновской оптики косого падения. Телескопы установлены на космической платформе «Навигатор» (НПО Лавочкина, Россия), адаптированной под задачи проекта. Основная цель миссии — построение карты всего неба в мягком (0.3-8 кэВ) и жестком (4-20 кэВ) диапазонах рентгеновского спектра с беспрецедентной чувствительностью. Обсерватория должна проработать в космосе не менее 6,5 лет.

  • Научный руководитель миссии: академик Рашид Алиевич Сюняев;
  • Научный руководитель по телескопу ART-XC (Россия): доктор физ.-мат. наук Михаил Николаевич Павлинский;
  • Научный руководитель по телескопу eROSITA (Германия): доктор Петер Предель.

Миллион источников и Млечный Путь на рентгеновской карте всего неба: данные телескопа еРОЗИТА на борту орбитальной обсерватории «Спектр-РГ»

Неделю назад телескопы ART-XC и eROSITA (еРОЗИТА) на борту орбитальной обсерватории «Спектр-РГ» завершили сканирование всего неба в рентгеновских лучах. Об этом уже сообщалось, но работа по построению карты и определению числа источников, обнаруженных в ходе сканирования, продолжается. Как было договорено за годы до запуска, российские ученые обрабатывают данные с одной стороны неба, а немецкие ученые (телескоп еРОЗИТА создан в Германии) работают с рентгеновскими фотонами, пришедшими с другой половины неба. Карта всего неба, построенная учеными двух научных консорциумов и показанная на иллюстрации, оказалась удивительно информативной.

Карта всего неба СРГ/еРОЗИТА © М.Гильфанов, Е.Чуразов (от ИКИ), H.Brunner, J.Sanders (от МПЕ)
Карта всего неба СРГ/еРОЗИТА © М.Гильфанов, Е.Чуразов (от ИКИ), H.Brunner, J.Sanders (от МПЕ)

В самом центре карты находится сверхмассивная черная дыра с массой 4 миллиона солнечных масс (это достаточно слабый рентгеновский источник). По экватору картинки проходит плоскость нашей Галактики Млечный Путь, который мы можем наблюдать в полной красе на юге нашей страны в безлунную летнюю ночь. Но на рентгеновской карте Млечный Путь выглядит как темная полоса из-за того, что молекулярный газ и пыль в плоскости Галактики поглощают рентгеновские лучи. Синие точки, расположенные в этой области, демонстрируют наличие в Млечном Пути большого числа ярких и мощных источников рентгеновского излучения: это рентгеновские пульсары, аккрецирующие черные дыры в двойных звездных системах, остатки вспышек сверхновых (результат недавней гибели звезд).

Эта карта многоцветная, и различные цвета сразу позволяют судить о характерной энергии приходящих фотонов. На ней представлены все рентгеновские фотоны (а их 400 миллионов), зарегистрированные детекторами еРОЗИТЫ в диапазоне энергий от 300 электрон-вольт (эВ) до 2.3 килоэлектрон-вольт (кэВ) за полгода непрерывного сканирования неба. Красный цвет соответствует фотонам с энергией 0.3–0.6 КэВ, зеленый — 0.6–1 кэВ, синий — 1–2.3 кэВ.

Для простоты понимания можно сказать, что эти три диапазона энергий соответствуют, например, температуре излучающего горячего вещества от 3 миллионов до 6 миллионов градусов (красный цвет); от 6 до 10 миллионов градусов (зеленый) и от 10 до 25 миллионов градусов (синий цвет).

Хорошее угловое разрешение ( ~ 20 угловых секунд) и высочайшая чувствительность телескопа еРОЗИТА позволили ей нанести на карту более миллиона компактных источников и десятки тысяч протяженных. Такое количество невозможно продемонстрировать на одном изображении. Лишь самые яркие из источников видны на карте как точки. Но и их немало: многие тысячи.

Уже первый обзор неба спутником «Спектр-РГ» позволил телескопу еРОЗИТА построить карту, содержащую почти в 10 раз больше источников и в четыре раза более чувствительную, чем бывшая лучшей в мире карта немецкого спутника РОСАТ, полученная в 1990 году. Всего за полгода сканирования неба еРОЗИТА смогла удвоить полное число источников, зарегистрированных всеми спутниками в мире за 60 лет рентгеновской астрономии. «Эта карта всего неба полностью меняет наш взгляд на высокоэнергичные процессы во Вселенной», — говорит Петер Предель (Peter Predehl), научный руководитель телескопа еРОЗИТА в Институте внеземной физики Общества имени Макса Планка (МПЕ, Германия). — «Мы видим такое богатство деталей — красота этого изображения просто поражает».

Эта карта позволяет видеть, как сотни вспышек сверхновых, а возможно, и активность, время от времени, сверхмассивной черной дыры в центре Галактики, приводят к фонтанирующим выбросам горячего газа с температурами до 10 миллионов градусов из плоскости нашей Галактики (яркие зоны выше и ниже плоскости Галактики). В излучение зон с более низкой температурой вносят вклад и около двухсот тысяч достаточно близких от нас звезд с коронами гораздо более мощными, чем у нашего Солнца.

Но три четверти (!) всех объектов на этой карте — это далекие квазары и ядра активных галактик, т.е. сверхмассивные черные дыры, излучающие за счет падения на них вещества. Они находятся далеко за пределами Млечного Пути на расстояниях в сотни миллионов и миллиарды световых лет от нас.

Среди вновь открытых объектов на этой карте уже найдены квазары с красными смещениями более чем 6 (все линии в их спектрах смещены в красную сторону более 7 раз из-за расширения Вселенной). Мы видим на карте около 20 тысяч скоплений галактик, заполненных загадочным «темным веществом».

На то, чтобы с помощью оптических телескопов получить полную информацию о красных смещениях большинства квазаров и скоплений галактик, открытых телескопом еРОЗИТА, потребуются годы. «Но уже сейчас мы сможем начать использовать этот набор объектов, находящихся на гигантских расстояниях, для определения времени их появления этих во Вселенной и уточнения ее свойств и параметров, т.е. в целях космологии», — говорит научный руководитель обсерватории «Спектр-РГ» академик Рашид Сюняев.

Телескопы обсерватории «Спектр-РГ» продолжают работу. Планируется, что через несколько дней она начнет второй обзор неба. Ожидается, что он продлится до конца года. Всего планируется получить еще семь таких карт еРОЗИТЫ. На это уйдет еще три с половиной года. Суммарная карта будет примерно в 5 раз (!) чувствительнее первой, а число источников на ней должно возрасти более чем в 10 раз. «Тогда появится уверенность, что наши карты и каталоги источников будут использоваться астрофизиками и космологами всех стран мира как минимум следующие двадцать лет, пока не появятся более совершенные рентгеновские телескопы, и ученые не решат, что пора делать новую, еще более чувствительную карту рентгеновского неба», — отмечает Рашид Сюняев.

***

Космический аппарат «Спектр-РГ», разработанный в АО «НПО Лавочкина» (входит в Госкорпорацию «Роскосмос»), был запущен 13 июля 2019 г. с космодрома Байконур. Он создан с участием Германии в рамках Федеральной космической программы России по заказу Российской академии наук. Обсерватория оснащена двумя уникальными рентгеновскими зеркальными телескопами: ART-XC (ИКИ РАН, Россия) и eROSITA (MPE, Германия), работающими по принципу рентгеновской оптики косого падения. Телескопы установлены на космической платформе «Навигатор» (НПО Лавочкина, Россия), адаптированной под задачи проекта. Основная цель миссии — построение карты всего неба в мягком (0.3-8 кэВ) и жестком (4-20 кэВ) диапазонах рентгеновского спектра с беспрецедентной чувствительностью. Обсерватория должна проработать в космосе не менее 6,5 лет.

  • Научный руководитель миссии: академик Рашид Алиевич Сюняев;
  • Научный руководитель по телескопу ART-XC (Россия): доктор физ.-мат. наук Михаил Николаевич Павлинский;
  • Научный руководитель по телескопу eROSITA (Германия): доктор Петер Предель.

СРГ/еROSITA: есть рентгеновская карта всего неба!

В работе астрофизиков России и Германии, работающих сейчас на удалении от своих рабочих мест, выдающееся событие: телескопы ART-XC и eROSITA на борту орбитальной обсерватории «Спектр-РГ» завершили свой первый обзор всего неба в рентгеновских лучах.

К вечеру 11 июня телескоп СРГ/еРозита завершил построение карты, охватывающей всю небесную сферу, площадь которой составляет 41 тысячу 253 квадратных градуса. На это ушло полгода. Изображения половины неба, за обработку и анализ которой отвечают российские астрофизики, приведены на рисунках, на которых показаны карты в двух энергетических диапазонах: 0.3-0.7 кэВ и 0.7-2.3 кэВ. В них чувствительность телескопа СРГ/еРозита максимальна. На этих картах зарегистрировано около полумиллиона рентгеновских источников.

Карта половины всего неба в диапазоне 0.3–0.7 килоэлектрон-вольта, полученная телескопом СРГ/еРозита в ходе первого обзора неба. Изображение: ИКИ РАН
Карта половины всего неба в диапазоне 0.3–0.7 килоэлектрон-вольта, полученная телескопом СРГ/еРозита в ходе первого обзора неба. Изображение: ИКИ РАН

На карте в более мягком диапазоне энергий 0.3–0.7 кэВ хорошо видны остатки вспышек сверхновых (следы гибели звезд) и излучение «теплого» межзвездного газа с температурой в сотни тысяч градусов Кельвина, а также относительно близкие звезды с коронами, намного более мощными чем у Солнца. Их более ста тысяч.

Обращает на себя внимание Северный Полярный Шпур — ярчайшая и самая протяженная в мягких рентгеновских лучах область нашей Галактики. Хорошо видна темная полоса, протянувшаяся вдоль плоскости нашей Галактики, где поверхностная яркость рентгеновского излучения меньше, чем в других частях карты. Это связано с поглощением мягких рентгеновских лучей газом и пылью в диске нашей Галактики.

«Уже сейчас понятно, что данные телескопа СРГ/еРозита на борту «Спектра-РГ» позволят нам уточнить количество атомарного и молекулярного газа и пыли в различных направлениях на небе», — говорит академик Рашид Сюняев, научный руководитель проекта «Спектр-РГ», научный руководитель отдела астрофизики высоких энергий ИКИ РАН.

Карта половины всего неба в диапазоне 0.7–2.3 килоэлектрон-вольта, полученная телескопом СРГ/еРозита в ходе первого обзора неба. Изображение: ИКИ РАН
Карта половины всего неба в диапазоне 0.7–2.3 килоэлектрон-вольта, полученная телескопом СРГ/еРозита в ходе первого обзора неба. Изображение: ИКИ РАН

На карте в диапазоне 0.7–2.3 кэВ в основном проявляют себя внегалактические объекты. Мы видим сотни тысяч ядер активных галактик и квазаров, излучение которых связано с аккрецией (падением) вещества на сверхмассивные черные дыры, и тысячи массивных скоплений галактик, заполненных в основном загадочным «темным веществом» и горячим межгалактическим газом. Абсолютное большинство этих объектов находятся на космологических расстояниях от нас, превышающих миллиарды световых лет.

В этом диапазоне мы также видим рентгеновские пульсары, аккрецирующие белые карлики и многие другие типы галактических источников рентгеновского излучения.

Большинство из детектируемых объектов наблюдаются впервые. Точные измерения их положений, с точностью порядка нескольких угловых секунд, позволяют отождествить заметную часть открываемых объектов с источниками, известными в оптическом или инфракрасном диапазонах спектра. На большинство рентгеновских источников телескоп СРГ/еРозита «смотрел» лишь по 150–300 секунд.

Яркое излучение в центральной части карты связано с излучением горячего газа и молодых объектов различной природы в областях звездообразования в созвездии Лебедя, включая известнейший остаток вспышки сверхновой Петля в Лебеде, ряда планетарных туманностей и скоплений молодых звезд, а также известнейших рентгеновских источников, таких как черная дыра Лебедь X-1 и нейтронные звезды Лебедь X-2 и X-3, а также знаменитая далекая радиогалактика Лебедь А.

Из-за эффектов проекции на приведенных выше картах почти не видна зона центра Галактики, представляющая огромный интерес для астрономов. Она показана ниже, размер изображения 40х20 градусов.

Карта области Центра Галактики и Галактической плоскости размером 40х20 градусов в диапазоне 0.3–2.0 кэВ. Изображение: ИКИ РАН
Карта области Центра Галактики и Галактической плоскости размером 40х20 градусов в диапазоне 0.3–2.0 кэВ. Изображение: ИКИ РАН

Сверхмассивная черная дыра Sgr A* находится на правой границе этой карты в плоскости Галактического экватора. Эта область богата рентгеновскими источниками разной природы, но сильно поглощена в мягких рентгеновских лучах из-за высокой концентрации молекулярного газа. Ярчайшие источники в этой области выглядят сильно размытыми из-за их высокой яркости.

Первая же карта неба в рентгеновских лучах телескопа СРГ/еРозита превысила по чувствительности, угловому разрешения и числу наблюдаемых источников карту знаменитого германского спутника ROSAT, которая в течение 30 лет была лучшей в мире.

Телескопы обсерватории СРГ сканируют небо вдоль большого круга на небесной сфере, плоскость которого поворачивается примерно в соответствии с движением Земли вокруг Солнца. Все сканы пересекаются в полюсах эклиптики, где рентгеновская карта неба имеет наибольшую чувствительность. Плотность объектов, детектируемых телескопом СРГ/еРозита в этих зонах, достигает порядка 700 источников на квадратный градус.

Телескопы обсерватории «Спектр-РГ» продолжают работу. Планируется, что после маневра коррекции орбиты, намеченного на середину июня, и коротких калибровочных наблюдений, необходимых для подтверждения параметров спектрального отклика телескопов, обсерватория начнет второй обзор неба.
Планируется получить еще 7 таких карт в течение следующих трех с половиной лет. Суммарная карта будет намного более подробной, чем первая, за счёт постоянного увеличения экспозиции и чувствительности, конечно при условии непрерывной и качественной работы спутника и его телескопов.

«Тогда появится уверенность, что наши карты и каталоги источников будут использоваться астрофизиками и космологами всех стран мира, как минимум, следующие двадцать лет, — пока одно из космических агентств не решит, что пора делать новую, еще более подробную карту рентгеновского неба», — говорит Рашид Алиевич.

Ожидается, что второй обзор неба продлится до конца года. Сумма данных двух обзоров позволит более чем вдвое увеличить число детектируемых рентгеновских источников, а сравнение карт позволит исследовать переменность источников и открывать новые уникальные объекты на небе.

Предприятия ГК «Роскосмос» ведут управление спутником, антенны дальней космической связи ежедневно осуществляют прием научных данных и посылают команды на спутник и научные приборы, находящиеся на расстоянии в полтора миллиона километров от Земли (в четыре раза дальше Луны). Ученые ИКИ РАН в удаленном режиме ведут обработку научных данных на мощных компьютерах в центре данных проекта. Карту на противоположной половине неба строят ученые германского Института внеземной физики Общества имени Макса Планка. Вместе две эти «половинки» покрывают всю небесную сферу.

***

Космический аппарат «Спектр-РГ», разработанный в АО «НПО Лавочкина» (входит в Госкорпорацию «Роскосмос»), был запущен 13 июля 2019 г. с космодрома Байконур. Он создан с участием Германии в рамках Федеральной космической программы России по заказу Российской академии наук. Обсерватория оснащена двумя уникальными рентгеновскими зеркальными телескопами: ART-XC (ИКИ РАН, Россия) и eROSITA (MPE, Германия), работающими по принципу рентгеновской оптики косого падения. Телескопы установлены на космической платформе «Навигатор» (НПО Лавочкина, Россия), адаптированной под задачи проекта. Основная цель миссии — построение карты всего неба в мягком (0.3-8 кэВ) и жестком (4-20 кэВ) диапазонах рентгеновского спектра с беспрецедентной чувствительностью. Обсерватория должна проработать в космосе не менее 6,5 лет.

  • Научный руководитель миссии: академик Рашид Алиевич Сюняев;
  • Научный руководитель по телескопу ART-XC (Россия): доктор физ.-мат. наук Михаил Николаевич Павлинский;
  • Научный руководитель по телескопу eROSITA (Германия): доктор Петер Предель.

почтовые марки «Россия — космическая держава» с СРГ

9 июня в обращение вышел почтовый блок с 3 марками «Россия — космическая держава»

Россия имеет богатые традиции и колоссальный опыт в области исследования космоса и, бесспорно, является мировым лидером в освоении космического пространства. Наша страна осуществила первый запуск космического корабля с человеком на борту в космическое пространство, первый выход человека в космос, первое посещение окололунного пространства.

Полвека назад советский «Луноход» стал первым в мире планетоходом, который успешно работал на поверхности Луны. Автоматическая межпланетная станция «Луна-17» с «Луноходом-1» стартовала 10 ноября 1970 года. Луноход проработал на спутнике Земли в 3 раза дольше первоначально рассчитанного ресурса — 3 месяца. Он проехал 10 540 м, передал на Землю 211 лунных панорам и 25 тысяч фотографий.

13 июля 2019 года состоялся успешный пуск ракеты-носителя «Протон-М» с космической астрофизической обсерваторией «Спектр-РГ». 21 октября 2019 года аппарат завершил перелёт в окрестность точки либрации L2 системы Солнце — Земля. Проведение астрофизических исследований запланировано в течение 6,5 лет, из которых 4 года — в режиме сканирования звёздного неба, а 2,5 года — в режиме точечного наблюдения объектов во Вселенной по заявкам мирового научного сообщества.

В настоящее время ведутся разработки нового перспективного пилотируемого корабля «Орёл». Первый пуск запланирован на 2023 год, в 2024 году — со стыковкой с МКС, а в 2025 году начнутся пилотируемые полёты.

На почтовом блоке из трёх марок изображены достижения российской космонавтики: первый самоходный аппарат «Луноход-1» (1970), астрофизическая обсерватория «Спектр-РГ» (2019), перспективный пилотируемый корабль «Орёл» (2025).

Дополнительно к выпуску почтового блока АО «Марка» изданы конверты первого дня и изготовлены штемпеля специального гашения для Москвы, Санкт-Петербурга, Красноярска, Астрахани, Архангельска, Калуги, Самары, Кемерова, Омска, Евпатории Республики Крым, Байконура, Мирного Архангельской области, Звёздного Городка, Королёва Московской области и Циолковского Амурской области, а также выпущена художественная обложка, внутри — почтовый блок, виньетка и конверт с гашением для Байконура. Кроме того, выпущена художественная обложка с сувенирным блоком, изготовленным с использованием технологии стерео-варио.

Художник-дизайнер: А. Московец.
Номинал: по 30 р.
Размер блока: 72×130 мм; размер марок в блоке: 50×37 мм.
Тираж: 45 тыс.

ТАСС: Специалисты НПО Лавочкина продолжают управление обсерваторией «Спектр-РГ»

Как сообщил научный руководитель проекта Рашид Сюняев, эту работу нельзя прерывать ни на один день.

МОСКВА, 28 марта. /ТАСС/. Специалисты НПО им. С. А. Лавочкина и Центра дальней космической связи продолжают ежедневные работы с космической обсерваторией «Спектр-РГ», несмотря на пандемию коронавируса. Об этом сообщил ТАСС научный руководитель проекта, академик РАН Рашид Сюняев.

«Все астрофизики проекта благодарны сотрудникам НПО имени Лавочкина за управление спутником и коллективам Центров дальней космической связи в Медвежьих Озерах, Уссурийске и Байконуре, которые обеспечивают ежедневную посылку команд на спутник и телескопы», — отметил Сюняев. Академик подчеркнул, что круглосуточную работу «Спектра-РГ» нельзя прерывать ни на один день, иначе на первой карте рентгеновского неба, которую ученые рассчитывают получить к концу июня, останутся пустые полосы.

В свою очередь, специальные группы ученых и инженеров в ИКИ и Институте Внеземной Физики им. Макса Планка (Германия) заранее готовят наборы программ для управления телескопами. Прямые контакты между учеными из РФ и Германии запрещены, поэтому все переговоры проходят с помощью интернета.

По словам академика, каждые сутки также продолжается прием данных с работающего аппарата. «Полную поддержку работе нашей орбитальной обсерватории оказывают Роскосмос и Академия наук России», — подчеркнул научный руководитель проекта.

В четверг генеральный директор Роскосмоса Дмитрий Рогозин поручил гендиректору НПО им. С. А. Лавочкина Владимиру Колмыкову обеспечить бесперебойную работу по оперативному управлению космическим аппаратом «Спектр-РГ». Ранее из-за усиления пандемии коронавируса Европейское космическое агентство приостановило осуществление ряда научных миссий, в том числе по запущенному в 2016 году совместно с РФ орбитальный модуль TGO миссии «ЭкзоМарс».

Вспышка вызываемого новым коронавирусом заболевания была зафиксирована в конце 2019 года в Центральном Китае, позднее распространилась на 160 стран и была признана Всемирной организацией здравоохранения пандемией. Согласно последним данным, в мире заразились почти 522 тыс. человек, зафиксировано более 23,5 тыс. смертельных исходов. В России зарегистрировано 1036 случаев заражения, выздоровели 45 человек, четверо умерли. Правительство запустило ресурс стопкоронавирус.рф для информирования о ситуации в стране.

О «Спектре-РГ»

Космический аппарат «Спектр-РГ» был запущен 13 июля 2019 года с космодрома Байконур, он создан с участием Германии в рамках Федеральной космической программы России по заказу Российской академии наук. На его борту размещено два рентгеновских телескопа: российский ART-XC и немецкий eROSITA. «Спектр-РГ», как ожидают ученые, позволит получить уникальные снимки неизвестных ранее космических объектов, которые помогут понять природу темной материи и Вселенной.

Источник: ТАСС

ТАСС: Встречи ученых из России и Германии по «Спектру-РГ» отменили

При этом в рамках комитета, в который входят ученые-руководители телескопов «Спектра-РГ», «по-прежнему идет активная переписка»

МОСКВА, 27 марта. /ТАСС/. Прямые встречи Объединенного комитета по немецкому телескопу eROSITA на обсерватории «Спектр-РГ» временно отменены на фоне пандемии коронавируса, но работы по проекту продолжаются. Об этом сообщил ТАСС научный руководитель проекта, академик РАН Рашид Сюняев.

«Прямые встречи комитета временно отменены в соответствии с карантином», — сказал он.

Однако, по словам академика, в рамках комитета, в который входят ученые-руководители телескопов «Спектра-РГ» из РФ и Германии, «по-прежнему идет активная переписка».

Также работа по обработке поступающих с телескопов данных учеными из России и Германии «не прекращается ни днем, ни ночью», отметил научный руководитель «Спектра-РГ».

Сюняев пояснил, что для обсуждений используется видеосвязь, в том числе с использованием Skype и ZOOM. Полученная после обработки информация, в том числе о проверке качества будет учтена «при следующей посылке команд на телескопы», добавил академик РАН.

Космический аппарат «Спектр-РГ» был запущен 13 июля 2019 года с космодрома Байконур, он создан с участием Германии в рамках Федеральной космической программы России по заказу Российской академии наук. На его борту размещено два рентгеновских телескопа: российский ART-XC и немецкий eROSITA. «Спектр-РГ», как ожидают ученые, позволит получить уникальные снимки неизвестных ранее космических объектов, которые помогут понять природу темной материи и Вселенной.

Источник: ТАСС

Букет красивых рентгеновских объектов на небе для всех женщин нашей страны и мира от орбитальной обсерватории «Спектр-РГ» ко дню 8 марта

(с) СРГ/еРОЗИТА/ИКИ

Ученые-астрофизики Института космических исследований РАН поздравляют мам, бабушек, дочек, внучек, жен, прекрасных коллег и всех дам букетом рентгеновских изображений небесных объектов, полученных в ходе сканирования неба в рентгеновских лучах телескопом еРОЗИТА (eROSITA) обсерватории «Спектр-РГ». Среди них — остатки вспышек сверхновых звезд, радиопульсар, скопление молодых звезд (в тысячи раз моложе нашего Солнца) в области звездообразования в нашей Галактике, а также сверхмассивные черные дыры, галактики и скопления галактик за пределами Млечного Пути.

Большинство из этих изображений получено в ходе 5-минутных экспозиций, но на получение некоторых из них потребовались десятки часов наблюдений. Эти данные были получены в рамках российской квоты наблюдательного времени телескопа еРОЗИТА на российском спутнике «Спектр-РГ».(с) СРГ/еРОЗИТА/ИКИ

***

Космический аппарат «Спектр-РГ», разработанный в АО «НПО Лавочкина» (входит в Госкорпорацию «Роскосмос»), был запущен 13 июля 2019 г. с космодрома Байконур. Он создан с участием Германии в рамках Федеральной космической программы России по заказу Российской академии наук. Обсерватория оснащена двумя уникальными рентгеновскими зеркальными телескопами: ART-XC (ИКИ РАН, Россия) и eROSITA (MPE, Германия), работающими по принципу рентгеновской оптики косого падения. Телескопы установлены на космической платформе «Навигатор» (НПО Лавочкина, Россия), адаптированной под задачи проекта.

Основная цель миссии — построение карты всего неба в мягком (0.3-8 кэВ) и жестком (4-20 кэВ) диапазонах рентгеновского спектра с беспрецедентной чувствительностью. Обсерватория должна проработать в космосе не менее 6,5 лет.

  • Научный руководитель миссии: академик Рашид Алиевич Сюняев;
  • Научный руководитель по телескопу ART-XC (Россия): доктор физ.-мат. наук Михаил Николаевич Павлинский;
  • Научный руководитель по телескопу eROSITA (Германия): доктор Петер Предель.

Туманность Андромеды в рентгеновских лучах за 5 минут наблюдений телескопа еРОЗИТА обсерватории «Спектр-РГ»

Многие из нас видели на небе Туманность Андромеды – ближайшую к нам массивную спиральную галактику, которая по многим своим характеристикам является двойником нашего Млечного Пути. В ясную летнюю ночь Туманность Андромеды можно увидеть невооруженным глазом. Свет от нее идет к нам более 2 миллионов лет. Туманность Андромеды и Млечный путь медленно сближаются и, видимо, сольются  через три или четыре миллиарда лет. Вероятно, этот процесс будет очень непростым для землян, если они еще будут существовать в то далекое время.

Более двух месяцев, с 8 декабря 2019 г., орбитальная обсерватория «Спектр-РГ» совершает обзор всего неба в рентгеновских лучах. Раз в полгода сканирующие небо телескопы обсерватории в течение нескольких минут фиксируют рентгеновские лучи от любого объекта на рентгеновском небе. В январе этого года траектория сканов неба проходила и через Туманность Андромеды. В общей сложности галактика находилась в поле зрения телескопов обсерватории чуть больше пяти минут. Карта Туманности Андромеды в мягких рентгеновских лучах, полученная за это короткое время, показана на рисунке.

Карта Туманности Андромеды в мягких рентгеновских лучах (c) СРГ/еРОЗИТА/ИКИ 1 из 2
Карта Туманности Андромеды в мягких рентгеновских лучах (c) СРГ/еРОЗИТА/ИКИ

На этой карте мы видим несколько десятков ярких рентгеновских источников, сгущающихся к центру галактики и к ее спиральным рукавам. Большинство из этих источников — нейтронные звезды и черные дыры, аккрецирующие вещество звезд-доноров в тесной двойной системе. Под действием сил притяжения вещество нормальной звезды медленно перетекает на релятивистскую звезду, разогреваясь до температуры в десятки миллионов градусов и излучая рентгеновские лучи. Поток рентгеновского излучения от этих объектов столь велик, что телескоп еРОЗИТА/eROSITA обсерватории «Спектр-РГ» регистрирует от каждого из них десятки и сотни фотонов всего за 5 минут, пока они находятся в его поле зрения. Яркая область в центре изображения связана с высокой концентрацией компактных источников, а также с излучением горячего ионизованного газа в ядре галактики.

Рядом с галактикой Туманность Андромеды расположен ее спутник — карликовая эллиптическая галактика М32, названной так по ее порядковому номеру в астрономическом каталоге Мессье (сама Туманность Андромеды в каталоге Мессье имеет порядковый номер 31). Телескоп еРОЗИТА также зафиксировал рентгеновское излучение и от галактики М32.

Карта Туманности Андромеды SRG/eROSITA и GALEX
Карта Туманности Андромеды SRG/eROSITA и GALEX

На втором рисунке на рентгеновское изображение наложено ультрафиолетовое изображение Туманности Андромеды, полученное спутником GALEX (NASA), телескоп которого был чувствителен к ультрафиолетовым лучам. GALEX фиксировал в основном излучение молодых и горячих звезд. Такие звезды рождаются в зонах, богатых межзвездным газом, и ультрафиолетовое изображение показывает, как они концентрируются к спиральным рукавам Туманности Андромеды. В течение ближайших десятков миллионов лет многие из них взорвутся как сверхновые и породят новые нейтронные звезды и черные дыры. Те из релятивистских звезд, на которые аккрецирует достаточно вещества, наблюдаются телескопом еРОЗИТА в рентгеновском диапазоне.

По мере накопления экспозиции в ходе обзора неба, будут детектироваться все новые и новые источники в галактике, а также проявится излучения горячего газа, разогретого взрывами сверхновых звезд.

Спектр-РГ: два месяца обзора неба телескопом АРТ-ХС

Карта обзора телескопом АРТ-ХС обсерватории «Спектр-РГ» за два месяца (8 декабря 2019 г. — 9 февраля 2020 г.), которая составлена из всех зарегистрированных за это время фотонов в жестком рентгеновском диапазоне энергий 4-30 кэВ. Красными точками отмечены области полюсов обзора, в которых экспозиция выше и соответственно количество зарегистрированных фотонов больше. Цветовая гамма от темно-фиолетового до желтого отражает количество фотонов в порядке возрастания.

Всего за два месяца покрыто 26% всего неба, что составляет более 10 тысяч квадратных градусов. Особенности рабочей орбиты аппарата таковы, что в первые два месяца, с 12 декабря «Спектр-РГ» проводит обзор с суточной угловой скоростью поворота менее градуса. Минимальная скорость оборота (0.65 град/сутки) была в последней декаде января, сейчас она начала возрастать, так что за полгода работы будет получен полный обзор.