Первый «учебный» месяц ART-XC

Чтобы получить хорошие научные результаты, требуется не только создать уникальную научную установку — нужно еще приобрести достаточный опыт в её использовании, выяснить все тонкости и научиться максимально использовать ее сильные стороны.

Основной задачей нашей команды в этом сентябре было научиться проводить обзоры неба с ART-XC. Конечно, перед запуском мы занимались компьютерным моделированием и оптимизацией предстоящих наблюдений, но в этих симуляциях оставалось достаточно много неучтенных факторов — так, например, никто никогда не измерял влияние фона заряженных частиц в районе точки L2 на рентгеновские детекторы. А именно от величины этого фона зависит какую стратегию проведения обзоров предпочесть — стараться увидеть больше слабых источников на небольшой площади или за то же время покрывать большие части неба, детектируя более яркие. В начале сентября был проведен глубокий обзор спирального рукава Галактики в созвездии Наугольника — области богатой массивными двойными рентгеновскими системами. Затем, мы переключили свое внимание на проведение большого — 40 квадратных градусов! (т.е. занимающего на небе площадь в 200 больше чем площадь Луны) — обзора Галактического центра. Поскольку большая часть массы Млечного Пути лежит в этом направлении, плотность рентгеновских источников в Галактическом центре наибольшая. А так как многие из этих источников сильнопеременные, то в эту область всегда интересно смотреть — а вдруг что-нибудь новое вспыхнет!

Кроме двух этих глубоких обзоров, совместно со вторым телескопом обсерватории СРГ — eRosita — были проведены наблюдения, имитирующие предстоящий обзор всего неба. Во время этих тренировочных наблюдений космический аппарат сделал несколько полных оборотов вокруг оси, соединяющей Солнце и Землю (при таком вращении солнечные батареи аппарата все время смотрят на Солнце), сначала в одну, а потом и в другую сторону — всего эти обороты покрыли на небе полосу шириной в 1.5 градуса. Данные, полученные во время этих тренировочных оборотов помогли проверить как работает система ориентации обсерватории в таком режиме.

Всего, за сентябрь ART-XC покрыл наблюдениями несколько процентов неба — многообещающий старт! Для наглядности, мы построили карту неба в галактических координатах, на которую нанесли все зарегистрированные рентгеновские фотоны: чем ярче цвет на карте, тем больше фотонов пришло с этого направления на небе. Желтыми звездочками на карте показаны полюса эклиптики — каждый оборот обсерватории во время обзора будет проходить рядом с ними, так что после окончания четырехлетнего обзора в этих областях будет накоплена наибольшая экспозиция, а пока через них прошли только наши пробные «сканы». Яркие площадки, разбросанные по карте соответствуют точечным источникам, которые наблюдались в режиме прямого наведения, а узкие «дорожки», их соединяющие — следы перенаведений телескопа. В центре карты — Галактический центр, прямо над ним — Sco X-1 — ярчайший рентгеновский источник на небе, с которого и началась история рентгеновской астрономии, слева от него — 3C390.3, яркий квазар, а справа, под плоскостью Галактики — Крабовидная туманность, один из наиболее часто используемых калибровочных источников.

Первое изображение телескопа СРГ/еРОЗИТА

26 августа 2019 года получено первое рентгеновское изображение с одного  из семи модулей телескопа еРОЗИТА орбитальной обсерватории СПЕКТР-РГ.

На изображении участка внегалактического неба площадью порядка одного квадратного градуса видны десятки рентгеновских источников, в основном активных ядер галактик и квазаров. Длительность экспозиции составила около 2000 секунд. Изображение показано в диапазоне энергий 0.5-2 кэВ.  Данные получены российским и немецким консорциумами телескопа СРГ/еРОЗИТА.

Первое рентгеновское изображение, полученное одним из семи модулей телескопа еРОЗИТА орбитальной обсерватории СПЕКТР-РГ в диапазоне энергий 0.5-2 кэВ. Изображение получено российским и немецким консорциумами телескопа СРГ/еРОЗИТА.

SRG/ART-XC: регулярные наблюдения области центра Галактики

Обсерватория СРГ, которая в данный момент находится на этапе перелета в окрестность точки Лагранжа L2 системы Солнце-Земля, проводит регулярные наблюдения области центра Галактики.

В галактическом центре наблюдается яркий источник, который является суперпозицией сверхмассивной черной дыры Стрелец А* и протяженного рентгеновского излучения окрестности черной дыры размером 4х8 парсек (Перез и др., 2015, Nature).

На изображении показана область центра Галактики, полученное 16 августа.

Изображение яркого рентгеновского источника 1E1743.1-2843 в центре Галактики (Лотти и др., 2016)

 

ART-XC продолжает наблюдать активность Sgr A*

Рентгеновский телескоп ART-XC на борту космической обсерватории СРГ продолжает наблюдения  Галактического Центра после сообщений о вспышечной активности Стрелец A*  (ATel #13007, #12768).

В недавних наблюдениях Sgr A* телескопом ART-XC 15-16 августа
(2019-08-14T23:40 — 2019-08-15T14:00 and 2019-08-15T23:40 — 2019-08-16T14:00, UTC) с общей экспозицией около 100 ксек был получен средний поток от источника в диапазоне 5-16 кэВ на уровне 1.6×10-11 erg cm-2s-1, соответствующий светимости 1.4×1035 erg s-1 для расстояния 8,5 кпк до ГЦ.

Полученные оценки хорошо согласуются с наблюдениями ART-XC 12 августа (ATel #13023). Мы также наблюдаем небольшое изменение потока на уровне 15% на временном масштабе в несколько часов. Более подробная информация будет предоставлена в публикации находящейся в стадии подготовки.

Опубликованная телеграмма: ATel #13039

Первая научная публикация: ART-XC/СРГ наблюдает активность Sgr A*

Коллаборация ART-XC/СРГ опубликовала первую астрономическую телеграмму посвященную наблюдениям сверхмассивной черной дыры в Галактическом центре Млечного Пути — Стрелец A*.

ATel #13023; M. Pavlinsky on behalf of ART-XC collaboration (IKI RAS, Moscow)
on 13 Aug 2019; 21:56 UT

Following the recent report on Sgr A* flaring activity (ATel #13007, #12768) ART-XC telescope onboard Spektr-RG observed the Galactic center region for 50 ks during the period between 2019-08-11 22:27:50 UTC and 2019-08-12 13:19:12 UTC

We found Sgr A* in unusually active state: using absorbed power-law spectral model (slope Γ=2, following Zhang+17) we estimated mean flux in 5-16 keV band as (1.6±0.2)x10-11 erg cm-2 s-1, which corresponds to the unabsorbed bolometric luminosity of 2×1035 erg s-1 (0.1-20 keV), assuming a distance of 8.5 kpc.

We also noticed variability on timescale of few kiloseconds.
Because of preliminary calibration status of ART-XC more accurate details will be provided in the following article.

Multi-wavelength observations are encouraged; ART-XC will observe Sgr A* between 14.08.2019 23:40 and 15.08.2019 15:20 UTC

http://www.astronomerstelegram.org/?read=13023

Спектр-РГ: Месяц в полете

Все системы аппарата функционируют штатно, в данный момент продолжаются работы по калибровке телескопа ARTXC и готовятся к включению детекторы телескопа eRosita. Расстояние от Земли на данный момент составляет около 1430 тыс. км.

Идет активная программа научных наблюдений, уже получены данные по ярким источникам рентгеновского излучения Cyg X-1, Cen X-3, Cen A, a также по центру Галактики Sagittarius A*.

На сайте NASA в разделе «астрофизическая картинка недели» размещено сообщение о первом свете обсерватории СРГ.

Seven First Lights of ART-XC

The Spektr-RG observatory (or SRG as it’s more commonly known) is a Russian-German X-ray observatory, launched on July 13, and currently on a journey to its final staging point, a region of precarious orbital stability in the earth-Sun system called «L2», about a million miles from earth along the earth-Sun line. Once it arrives at L2, SRG will survey the entire sky every six months over the next four years. SRG consists of two observing instruments. The Astronomical Roentgen Telescope X-ray Concentrator (ART-XC) instrument consists of 7 individual telescopes which will generate images of the X-ray sky in the energy band from 5 kilo-electronvolts up to 30 kilo-electronvolts, which is about 3 times higher in energy than most other imaging X-ray observatories, like ChandraXMM-Newton and Swift. ART-XC was developed by the Russian Academy of Sciences’ Space Research Institute, in cooperation with the Russian Federal Nuclear Centre; NASA’s Marshall Space Flight Center provided ART-XC’s X-Ray mirrors. Published: August 12, 2019

Полный текст можно посмотреть на сайте HEASARC.

Новое изображение, полученное ART-XC: Центавр в центре

Источник Центавр X-3 в центре поля зрения телескопа ART-XC. Изображение получено 3 августа 2019 г. в ходе юстировок телескопа
Источник Центавр X-3 в центре поля зрения телескопа ART-XC. Изображение получено 3 августа 2019 г. в ходе юстировок телескопа

В настоящее время (7.08.2019) аппарат «Спектр-РГ» продолжает перелёт в окрестность либрационной точки L2 системы «Солнце-Земля», продолжаются калибровки аппаратуры. В частности, разработчики ART-XC ожидают «первый свет» — первые изображения, полученные со второго телескопа eROSITA, чтобы сопоставить точность позиционирования двух телескопов.

***

Космический аппарат «Спектр-РГ» 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» (АО «НПО Лавочкина», Россия), адаптированной под задачи проекта.

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