ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК

Институт Космических исследований
Российской Академии Наук

«Спектр-РГ»: четыре года в космосе

13 июля 2023
Рубрика
Новости проектов

13 июля 2023 г. исполняется четыре года с момента запуска российской астрофизической обсерватории «Спектр-РГ». Сегодня по результатам её работы на Землю передано более 1,1 терабайт телеметрических данных, которые потом превратились в десятки терабайт научных данных. На их основе написано более семидесяти научных публикаций, в которых проанализированы сотни и даже тысячи источников. В настоящий момент на борту обсерватории работает российский телескоп ART-XC им. М. Н. Павлинского. Он уже вошел в мировой набор рентгеновских космических телескопов, которые изучают самые энергичные и экстремальные события в нашей Вселенной.

Обсерватория «Спектр-РГ» в полете. Изображение АО "НПО имени Лавочкина"

Обсерватория «Спектр-РГ» объединяет два рентгеновских телескопа. Их компоновка и устройство таковы, что предоставляет ученым совершенно новый взгляд на небо. А именно — возможность проводить обзоры неба с высокой чувствительностью, возможность поиска и классификации большого количества источников рентгеновского излучения в широком диапазоне энергий.

С конца 2019 и по март 2022 года обсерватория «Спектр-РГ» совершила четыре полных обзора неба и получила новые, самые глубокие карты в рентгеновских лучах, а также информацию о переменности обнаруженных рентгеновских источников.

Обзорные задачи в астрофизике очень актуальны, потому что мы имеем дело с гигантским масштабом астрономических времен и большим количеством объектов. Так, например, изучение отдельных рентгеновских звезд, время жизни которых составляет миллионы и даже миллиарды лет, не даст никакой информации об их эволюции: мы просто не знаем, какими они были раньше и какими станут потом. А с другой стороны, подсчет числа таких систем и ассоциация их с другими маркерами возраста позволяют понять, как они проходят различные стадии формирования и как в итоге приходят в состояние, в котором излучают огромное количество рентгена.

Благодаря «жесткому» рентгеновскому диапазону российский телескоп ART-XC им. М. Н. Павлинского (один из двух телескопов на борту «Спектра-РГ») способен находить источники как в нашей Галактике, так и далеко за ее пределами. Первые — как правило, тесные двойные системы звездных масс, в том числе и скрытые от нас плотной пылевой завесой нашей Галактики. Вторые — это, в основном, сверхмассивные черные дыры в далеких галактиках. На протяжении последних четырех лет телескоп АRТ-ХС потратил приблизительно равное время на поиск и наблюдение объектов в нашей Галактике и за ее пределами.

Первый каталог источников, обнаруженных телескопом ART-XC за первые два обзора, был выпущен в 2022 году. Он содержал примерно 900 объектов, приблизительно половина из которых расположена в нашей Галактике. В этом году будет выпущен второй каталог по всем имеющимся данным обзоров всего неба, чувствительность которого, а соответственно и количество зарегистрированных источников, существенно возрастут.

Начиная с весны 2022 года телескоп ART-XC им. М. Н. Павлинского проводит глубокий обзор Млечного пути. В ближайшее время будет опубликован каталог источников, зарегистрированных в направлении центра Галактики, наблюдения которого, фактически, стали репетицией программы наблюдений всей Галактики.

Гигантское расстояние до центра Млечного пути (около 27 тысяч световых лет) означает, что любой самый тусклый видимый в этом регионе объект в действительности обладает огромной светимостью, т.е. рентгеновские источники, обнаруженные телескопом ART-XC рядом с центром Галактики, скорее всего, в миллиарды раз ярче нашего Солнца.

ART-XC им. М. Н. Павлинского обнаружил в этой области неба порядка 200 таких объектов, примерно четверть которых зарегистрирована впервые. Это объекты самой разной природы, подсчет их числа и ассоциации с оптическими звездами позволят проводить популяционный анализ и детально исследовать вновь обнаруженные уникальные объекты.

Красной линией показана доля массы Галактики, видимая нами для объектов различной светимости. Цветные прямоугольники показывают диапазоны светимостей различных экзотических долгоживущих двойных систем, поиск которых представляет особый интерес для рентгеновской астрофизики. XB — рентгеновские двойные системы, CV — катаклизмические переменные. Число таких систем среди остальных звезд невелико, и потому чем большая масса нашей Галактики оказывается доступна для поиска, тем больше их будет найдено. Рисунок: ИКИ РАН, 2023

О новейших результатах телескопов обсерватории «Спектр-РГ», в том числе тех, которые планируется опубликовать в ближайшее время: аккрецирующих нейтронных звездах, открытии новых пульсирующих источников, наблюдениях миллисекундных пульсаров, — на этой неделе рассказывали на конференции «Физика нейтронных звезд», которая проходит в Физико-техническом институте им. А. Ф. Иоффе в Санкт-Петербурге.

А пока обсерватория «Спектр-РГ» и телескоп ART-XC им. М. Н. Павлинского продолжают свою «трудовую вахту» в космосе, исследуя нашу и ближайшие к нам галактики — такие как Туманность Андромеды и М101, в которой недавно вспыхнула сверхновая.

***

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 им. М.Н. Павлинского (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. Научный руководитель орбитальной рентгеновской обсерватории «Спектр-РГ» академик Рашид Сюняев.

Дополнительная информация

Сайт проекта «Спектр-Рентген-Гамма»