ART-XC осмотрел три четверти неба

Уже почти пять месяцев телескоп ART-XC обсерватории «Спектр-РГ» ведет наблюдения в жестких рентгеновских лучах, осматривая каждый день новое большое кольцо шириной в один градус на небе. 4 мая 2020 года пройдена очередная знаковая отметка – осмотрены три четверти неба! Ученые ИКИ РАН в ежедневном режиме обрабатывают данные, поступающие с орбиты на антенны дальней космической связи (в России, а также на антенны европейской системы дальней космической связи в Испании и в Аргентине), исследуют ранее известные и открывают новые рентгеновские источники в разных участках неба.

Карта трех четвертей неба в галактических координатах, полученная с помощью телескопа ART-XC в диапазоне энергий 4–12 кэВ

Напоминающая своей формой синий цветок карта трех четвертей неба в галактических координатах получена с помощью телескопа ART-XC в диапазоне энергий 4–12 кэВ. В результате специальной обработки из рентгеновских изображений был убран фоновый сигнал, связанный с заряженными частицами на орбите космического аппарата в районе точки L2, а также с излучением слабых внегалактических и галактических источников, размеры которых слишком малы, чтобы «увидеть» их как отдельные объекты (так называемые космический рентгеновский фон и излучение «хребта» Галактики). Это позволило выделить отдельные, в основном точечные, рентгеновские источники галактического и внегалактического происхождения. Всего их на представленной карте несколько сотен.

Можно отметить повышенную концентрацию источников в центральной области и плоскости Галактики, а также в районе полюсов эклиптики. Последнее связано с тем, что именно в этих полюсах (два «узла» на представленной карте) пересекаются большие круги, прочерчиваемые на небе телескопом ART-XC, что позволяет заглянуть в более далекую Вселенную в этих участках неба. Кроме того, рядом с южным полюсом эклиптики находится знаменитый спутник нашей Галактики — Большое Магелланово Облако, в котором телескоп ART-XC тоже различает рентгеновские источники — в основном аккрецирующие нейтронные звезды и черные дыры.

Обзор продолжается. Ожидается, что уже в июне 2020 года все недостающие фрагменты рентгеновской «мозаики» неба, собираемой телескопом ART-XC, будут на своих местах.

***

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.

«Спектр-РГ»: вокруг точки Лагранжа за 177 дней

16 апреля 2020 г. астрофизическая обсерватория «Спектр-РГ» стала первым отечественным космическим аппаратом, который облетел точку Лагранжа L2. На это ему потребовалась половина года: 22 октября 2019 г. двигатели «Спектра-РГ» выполнили маневр коррекции, после которого аппарат вышел на рабочую орбиту вокруг L2. За это время Земля сделала пол-оборота вокруг Солнца, а научные приборы обсерватории успели провести калибровки приборов и проверочные наблюдения, а затем осмотреть более половины небесной сферы. Работа продолжается!

Траектория космического аппарата «Спектр-РГ» в космосе похожа на спираль: он вращается вокруг точки Лагранжа L2, которая находится примерно в 1,5 миллиона километров на линии «Солнце–Земля» в сторону от Солнца. В этой точке силы притяжения Земли и Солнца, как это принято говорить, уравновешиваются центробежной силой, так что помещенное в эту точку тело в ней и остаётся, вращаясь вокруг Солнца.

Однако это идеальный случай — в реальности же космические аппараты находятся не точно в L2, а движутся вокруг неё по различным траекториям. В частности, «Спектр-РГ» облетает L2 по эллиптической незамкнутой орбите с размерами полуосей более 750 тысяч километров и около 250 тысяч километров.

Точка L2 удобна для проведения обзоров: вращаясь вокруг оси, которая примерно соответствует направлению на Солнце, аппарат «Спектр-РГ» сможет провести полный обзор небесной сферы за полгода, при этом в поле зрения его телескопов не попадает Солнце. Но такая рабочая орбита неустойчива, поэтому приходится периодически (примерно один раз в два месяца) проводить маневры коррекции, чтобы аппарат оставался на ней.

Эта орбита была рассчитана в ИКИ и Институте прикладной математики им. М.В. Келдыша (ИПМ) Академии наук несколько десятилетий назад для космического эксперимента «Реликт-2». Из-за социально-экономических проблем 1990-х годов этот проект не был реализован, и первым отечественным аппаратом, достигшим точки Лагранжа L2, а теперь и совершившим её облёт, стал именно «Спектр-РГ».

«Расчёт орбиты для обсерватории проводили сотрудники баллистических центров в ИПМ, а также НПО им. Лавочкина и ЦНИИМаш, и они с блеском решили эту задачу, подтвердив высокий класс школы отечественной баллистики. Они также постоянно отслеживают положение аппарата. Поддержанием «Спектра-РГ» на орбите занимается команда управления аппаратом в НПОЛ. Благодаря их труду всё идёт по плану», — говорит Михаил Павлинский, заместитель научного руководителя проекта «Спектр-РГ».

Проекция траектории КА «Спектр-РГ» на плоскость эклиптики. Пунктиром обозначена орбита Луны. Зелёные квадраты обозначены моменты проведения трех коррекций траектории на перелете: К1, К2, К3. Оранжевым обозначен момент «замыкания» рабочей орбиты после полного оборота (орбита незамкнута). Красный кружок — положение КА через полгода после выхода на рабочую орбиту © ИПМ им. М.В. Келдыша РАН

«Спектр-РГ» вышел на рабочую орбиту 22 октября 2019 года. За полгода его научные инструменты — рентгеновские телескопы eROSITA и ART-XC успели провести обзор более половины небесной сферы. Всего же за год будет получено два обзора (неравномерность обзора связана с разной скоростью вращения аппарата при сканировании). Работа продолжается!

***

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.

Телескоп ART-XC обсерватории СРГ осмотрел полнеба

1 апреля 2020 года проводимый телескопом ART-XC обсерватории СРГ обзор неба в жестких рентгеновских лучах достиг важной вехи – осмотрена половина неба! На представленной (в галактических координатах) карте нанесены все рентгеновские фотоны с энергиями 4-12 кэВ, зарегистрированные телескопом начиная с 8 декабря.

На этой карте можно увидеть лишь самые яркие рентгеновские источники на осмотренной половине неба. Однако если рассматривать отдельные участки карты в увеличенном масштабе, то начинает раскрываться богатство рентгеновского неба. Особый интерес для ученых представляет центральная область нашей Галактики. Напомним, что в августе-сентябре 2019 года, еще во время перелета обсерватории СРГ в район точки Лагранжа системы Солнце-Земля, телескоп ART-XC провел уникальный обзор центральной зоны Галактики общей площадью около 40 квадратных градусов (примерно одна тысячная неба). Во время регулярного сканирования неба в марте 2020 года с помощью телескопа ART-XC удалось осмотреть гораздо большую область неба в этом направлении, пусть и с несколько меньшей чувствительностью. На отдельном рисунке показана свежая карта центральной области Галактики площадью около 400 кв. град в жестких рентгеновских лучах. В результате сравнения этой карты с той, которая была получена телескопом ART-XC полгода назад, оказалось, что некоторые астрофизические объекты стали намного ярче, а другие, наоборот, практически погасли. В основном, речь идет о черных дырах и нейтронных звездах, рентгеновская переменность которых связана с непостоянным темпом «заглатывания» вещества со звезды-компаньона.

Обзор продолжается. Ожидается, что уже в июне 2020 года будет получена первая карта всего неба.

«Спектр-РГ»/еРОЗИТА: есть рентгеновская карта половины неба!

В работе астрофизиков России и Германии, работающих сейчас на удалении от своих рабочих мест, знаменательное событие: построены рентгеновские карты половины неба по данным телескопов АРТ-ХС и еРОЗИТА на борту орбитальной астрофизической обсерватории «Спектр-РГ».

Полная площадь небесной сферы составляет 41 тысячу 253 квадратных градуса. К вечеру 29 марта 2020 года телескоп СРГ/еРОЗИТА построил рентгеновскую карту, охватывающую 20 тысяч 637 квадратных градусов. На карте четверти неба, за обработку и анализ которой отвечают российские астрофизики, уже задетектировано более 125 тысяч рентгеновских источников. Среди них — десятки тысяч ядер активных галактик и квазаров, излучение которых связано с аккрецией (падением) вещества на сверхмассивные черные дыры и несколько тысяч массивных скоплений галактик, заполненных в основном загадочным темным веществом. Абсолютное большинство этих объектов находится на космологических расстояниях от нас, превышающих миллиарды световых лет.

Карта четверти всего неба, полученная российским консорциумом СРГ/еРОЗИТА 29 марта 2020 г. (с) СРГ/еРОЗИТА/ИКИ
Карта четверти всего неба, полученная российским консорциумом СРГ/еРОЗИТА 29 марта 2020 г. (с) СРГ/еРОЗИТА/ИКИ

«Поразительно, сколько информации содержит эта карта! — рассказывает научный руководитель миссии академик Рашид Алиевич Сюняев. — Мы видим на ней десятки тысяч звезд с активными коронами, намного более яркими в рентгене, чем солнечная, остатки вспышек сверхновых, пульсары, аккрецирующие белые карлики и многие другие типы галактических источников рентгеновского излучения. Многие из этих объектов наблюдаются впервые. К сожалению, мы физически не можем отобразить на карте положение и яркость всех обнаруженных источников — их слишком много, и они сливаются для зрителя. Нужно помещение громадного размера, чтобы мы могли поместить туда столь подробную карту. Но их яркость и положение на небе измерены с хорошей точностью. Например, положение большинства обнаруженных рентгеновских источников на небе известно теперь с точностью лучше десяти угловых секунд. Это позволяет нам отождествить часть открываемых объектов с источниками, которые уже были известны в оптическом или инфракрасном диапазонах спектра».

На полученной карте этой четверти неба обращает на себя внимание Северный Полярный Шпур — ярчайшая и самая протяженная в мягких рентгеновских лучах область нашей Галактики. Природа этого объекта остается все еще нерешенной проблемой, хотя обсуждается несколько гипотез.

Также на полученной карте неба хорошо видна темная полоса, протянувшаяся вдоль и немного выше 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 этой части нашей Галактики.

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 (плоскость Солнечной системы), где рентгеновская карта неба имеет наибольшую чувствительность. Плотность объектов, детектируемых телескопом СРГ/еРОЗИТА в этих зонах, достигает 350 источников на квадратный градус.

Сканирование неба телескопами орбитальной обсерватории «Спектр-РГ» продолжается. 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 км 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 четверти неба строят ученые германского Института внеземной физики Общества имени Макса Планка (Max Planck Institut fuer Extraterrestrische Physik, MPE). Вместе две эти «четвертинки» и составляют половину всего неба.

Планируется, что первая наша рентгеновская карта всего неба будет получена «Спектром-РГ» к концу июня этого года.

***

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.

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

Три месяца обзора неба телескопом SRG/ART-XC

Представлена карта в галактических координатах, полученная после трёх месяцев обзора неба телескопом ART-XC обсерватории СРГ. На карту нанесены все события, зарегистрированные за этот период в диапазоне энергий 4-12 кэВ.

При проведении обзора нам необходимо всегда «держать» Землю в пределах диаграммы направленности рупора антенны космического аппарата для ежедневного сброса на Землю накопленной информации. В период с 8 декабря 2019 по 8 марта 2020 года угол между Землей и Солнцем превышал угол полураствора рупора, и ось вращения космического аппарата приходилось смещать от направления на Солнце в сторону Земли. Усреднённая суточная скорость поворота оси вращения аппарата оказалась 0.77 градуса в сутки и, как результат, за первые три месяца удалось осмотреть не половину всего неба, а только 39%, т.е. 16 тыс. кв. градусов. Следующие три месяца обзор неба пройдет в ускоренном режиме, с усреднённой скоростью поворота оси вращения 1.2 градуса в сутки. С 9 марта по 7 июня 2020 года предстоит осмотреть около 25 тыс. кв. градусов неба.

Некоторые детали на карте:

На карте видны несколько ярких полос, которые возникли из-за необходимости повторения обзоров этих участков неба.

В «северной» части неба выделяется ярчайший галактический источник Скорпион X-1 (Sco X-1). Именно с его открытия 58 лет назад началась внеатмосферная и внесолнечная рентгеновская астрономия. Этот источник для жителей Земли является вторым по яркости постоянным небесным рентгеновским источником после Солнца. Прекрасное временное разрешение и малое «мёртвое» время детекторов телескопа ART-XC позволяют им не “слепнуть” при наблюдении даже таких ярких источников, как Скорпион. Более того, яркие источники регистрируется детекторами ART-XC даже вне поля зрения телескопа – благодаря однократным отражениям фотонов от зеркальных систем. Именно из-за этого Скорпион X-1 выглядит на карте как протяжённый объект размером 2 кв. град.

На представленной карте неба невозможно увидеть все зарегистрированные телескопом ART-XC источники, отличающиеся в десятки тысяч раз по яркости. При построении этой карты пришлось более чем в сто раз увеличить исходный размер пикселя изображения, в результате чего слабые источники оказались “замыты” фоном. Такие источники, однако, можно увидеть на увеличенных картах небольших участков неба. В правом нижнем углу показано поле, содержащее катаклизмическую переменную TW Живописца — двойную систему, в которой вещество перетекает со звезды-компаньона на белый карлик. Этот слабый источник наблюдался буквально только что — 8 марта. Размер пикселя на этом изображении соответствует 20 угловым секундам, в то время как на карте всего неба размер пикселя в 20 раз больше.

 

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.

СРГ/еРОЗИТА: Есть рентгеновская карта трети всего неба!

Орбитальная обсерватория «Спектр-РГ» отмечает важный этап — построена одна треть рентгеновской карты всего неба. Количество зарегистрированных рентгеновских источников на российской половине этой карты (16,7% всего неба) превышает 95 000. Лишь одна шестая их часть была задетектирована немецким спутником ROSAT на единственной в мире полной рентгеновской карте неба, полученной в далеком 1990 году.

Зарегистрированное количество источников соответствует предсказаниям ученых.

Карта трети всего неба, полученная в ходе первого сканирования небесной сферы в обзоре СРГ/еРОЗИТА (с) СРГ/еРОЗИТА/ИКИ

На рисунке видно, что самая длительная экспозиция и плотность источников (на квадратный градус) набираются в районе полюсов эклиптики (на рисунке показан северный полюс), где пересекаются все сканы неба.

Появление темной полосы на изображении рентгеновского неба связано с поглощением мягких рентгеновских лучей газом и пылью в плоскости нашей Галактики.

На врезке слева показано «богатое» скопление галактик А 426, справа — ярчайший остаток вспышки сверхновой звезды (Cas А) в созвездии Кассиопеи. Напомним: каждое из этих изображения получено за 5-минутную экспозицию.

Сканирование неба телескопами орбитальной обсерватории «Спектр-РГ» продолжается. Предприятия Роскосмоса ведут управление спутником, антенны дальней космической связи ежедневно осуществляют прием научных данных и посылают команды на научные приборы. Ученые ИКИ РАН в оперативном режиме ведут обработку научных данных. Подобную карту на противоположной стороне неба строят ученые германского Института внеземной физики Общества имени Макса Планка (Max Planck Institut fuer Extraterrestrische Physik, MPE).

***

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.