«Жизненный путь» скоплений галактик будет исследован в проекте «Спектр-РГ»

Космическая орбитальная обсерватория «Спектр-РГ» сможет обнаружить более 100 тысяч массивных скоплений галактик и более 3 миллионов активных ядер галактик. О значении этих данных для современной астрофизики и о ходе подготовки проекта «Спектр-РГ» рассказали научный руководитель от ИКИ академик Рашид Сюняев и заместитель генерального директора — генеральный конструктор НПО им. Лавочкина Александр Ширшаков 2 апреля 2019 г. на заседании Совета по космосу Российской академии наук.

Обсерватория «Спектр-РГ» — совместный российско-германский проект, предназначенный для проведения обзора всего неба в рентгеновском диапазоне электромагнитного спектра. Обсерватория включает два рентгеновских телескопа с оптикой косого падения: eROSITA и ART-XC, — созданные в Германии и России соответственно. Основная цель проекта — построить карту всего неба, на которой будут отмечены все крупнейшие скопления галактик (около ста тысяч), а также зарегистрировать около трёх миллионов сверхмассивных чёрных дыр, которые «прячутся» в центрах галактик и активно аккрецируют вещество.

Эта масштабная «перепись населения» Вселенной нужна, чтобы изучать её происхождение и эволюцию. По образному выражению Рашида Сюняева, учёные смогут наблюдать жизнь скоплений от «детского сада» (менее массивных скоплений на более ранних этапах) до «школы» и «института». Кроме этого, когда станет известно положение наиболее крупных скоплений, их можно будет использовать как гравитационные линзы» для наблюдений ещё более далёких объектов, которые «прячутся» за скоплениями. Наконец, информация о распределении наиболее массивных объектов (скоплений галактик и черных дыр) нужна для понимания природы тёмной материи и тёмной энергии, которые вместе вносят порядка 95 процентов в общий баланс материи и энергии во Вселенной.

Обсерватория «Спектр-РГ» будет работать в окрестности внешний точки Лагранжа L2 системы «Солнце–Земля» на расстоянии около 1,5 миллиона километров от Земли. Вращаясь вокруг оси, которая примерно соответствует направлению на Солнце, телескопы «Спектра-РГ» смогут провести полный обзор небесной сферы за полгода. В итоге за четыре года работы ученые смогут получить данные восьми обзоров всего неба.

«Благодаря тому, что карта будет не одна, мы сможем изучать переменные объекты на небе, так называемые транзиенты», — пояснил Рашид Алиевич. Это, в частности, послесвечения гамма-всплесков, рентгеновское излучение, связанное с приливным разрушением звезд черными дырами (ожидается, что за четыре года можно будет зарегистрировать около тысячи таких событий). Кроме этого, можно будет наблюдать корональную активность звёзд в нашей Галактике (около полумиллиона событий), а также свечения от планет и комет внутри Солнечной системы.

Исследование выбранных объектов на небе планируется проводить после завершения первого, обзорного этапа проекта.

Как рассказал Александр Ширшаков, сегодня аппарат «Спектр-РГ» завершает цикл заключительных испытаний перед отправкой на космодром в конце апреля. Запуск запланирован на 21 июня. Полёт в точку L2 должен занять порядка 110 суток, в течение которых будут проведены три коррекции траектории. Александр Ширшаков подчеркнул, что во время полёта также планируется провести большинство подготовительных работ и испытаний аппаратуры, чтобы сократить время ввода аппарата в эксплуатацию после прибытия в точку L2.

Далее в течение четырёх лет «Спектр-РГ» будет проводить обзор всего неба, а затем еще два с половиной года — наблюдения выбранных источников и участков небесной сферы, в том числе в более жёстком, по сравнению с обзором, энергетическом диапазоне.

***

Цель проекта «Спектр-РГ» — исследования астрономических объектов в рентгеновском диапазоне спектра электромагнитного излучения с помощью космической астрофизической обсерватории «Спектр-РГ», создаваемой российской стороной в рамках Федеральной космической программы России с участием германской стороны.

Это крупнейший совместный проект России и Германии. Соглашение между Федеральным космическим агентством (Роскосмосом) и Германским аэрокосмическим центром (DLR) о сотрудничестве по проекту орбитальной астрофизической обсерватории «Спектр-Рентген-Гамма» (СРГ) было подписано 18 августа 2009 г. на Международном авиакосмическом салоне в Жуковском.

Головные организации:

• с российской стороны по научной полезной нагрузке: Институт космических исследований РАН
• с российской стороны по наземному и космическому комплексу «Спектр-РГ» (за исключением научной полезной нагрузки): НПО им. С.А. Лавочкина
• с германской стороны по телескопу eROSITA: Институт внеземной физики Общества им. Макса Планка, Германия

Научный руководитель от ИКИ: академик Рашид Алиевич Сюняев.

Научный руководитель от MPE: доктор Петер Предель.