На страже рентгеновского неба
05.09.2023
На страже рентгеновского неба
Этого запуска отечественные и иностранные астрофизики ожидали с большим нетерпением. Планируемая научная программа предполагала создание самой детальной карты всего неба в рентгеновских лучах, и это означало открытие в далеком космосе сотни тысяч массивных скоплений галактик и нескольких миллионов активных ядер галактик, а также нескольких сотен тысяч коронально активных звезд в нашей Галактике и большого числа транзиентов — внезапно появляющихся источников излучения, которые могут находиться и в Млечном пути, и за его пределами.«Сегодня, когда прошло три года работы, можно уверенно говорить, что результаты «Спектр-РГ» оправдали самые оптимистичные ожидания, — говорит член-корреспондент РАН Александр Лутовинов, научный руководитель телескопа ART-XC им М. Н. Павлинского. — В ходе первых четырех обзоров всего неба была построена карта всего неба в рентгеновском диапазоне, которая стала самой подробной в мире. Общее число источников на ней более 2 миллионов. Открыты десятки тысяч массивных скоплений галактик, более миллиона активных ядер галактик — сверхмассивных черных дыр. Были открыты гигантские структуры – рентгеновские пузыри, сравнимые по размерам с нашей Галактикой, открыты остатки вспышек Сверхновых далеко от плоскости Галактики и десятки рентгеновских транзиентов разной природы, в том числе, уникальная симбиотическая система в момент пылевого выброса, отработаны элементы навигации космических аппаратов по сигналам рентгеновских пульсаров».
С 26 февраля 2022 года по решению германской стороны один из двух телескопов на борту обсерватории — германский eROSITA – был переведён в «спящий» режим. Это позволило приостановить обзор и скорректировать программу наблюдений российского телескопа ART-XC им. М. Н. Павлинского таким образом, чтобы максимально эффективно использовать его возможности.
ART-XC — первый российский рентгеновский зеркальный телескоп с большим полем зрения и высокой чувствительностью, работающий в жестком рентгеновском диапазоне энергий 4–30 кэВ. Благодаря этим качествам телескоп сразу «видит» большой участок неба и «замечает» на нем даже слабые источники, которые ускользали от предыдущих высокоэнергетических обзоров.
Свое имя он получил в честь создателя и первого научного руководителя — Михаила Николаевича Павлинского, ушедшего из жизни через год после запуска, 1 июля 2020 г.
С весны 2022 года ART-XC выполняет глубокое исследование плоскости нашей Галактики, а также наиболее интересных рентгеновских источников и регионов неба Галактики и за её пределами.
В прошедшем июне телескоп провел уникальные по глубине и охвату наблюдения ближайшего спутника нашей Галактики – Малого Магелланова Облака. Совсем недавно (в начале июля 2022 г.) мишенью российского инструмента стала исключительно интересная область активного звездообразования Вестерлунд 2. Телескоп ART-XC также продолжает построение наиболее полной карты в жестких рентгеновских лучах Млечного пути, расширяет область глубокого обзора в районе северного полюса эклиптики.
Малое Магелланово Облако по результатам сканирований телескопом СРГ/ART-XC им. М. Н. Павлинского в июне 2022 г. Зарегистрировано около четырех десятков источников, причем значительная часть этих объектов ранее не идентифицировалась. Несколько источников оказались сильно переменными и регистрировались только в одном из проходов. В этой области неба содержится много транзиентных рентгеновских пульсаров и, благодаря хорошему временному разрешению ART-XC и достаточно большой экспозиции, для нескольких из них удалось определить периоды пульсаций. Подписаны известные пульсары, стрелками показаны направления сканирования. Авторы изображения: С. В. Мольков, И. Ю. Лапшов
Изображение компактного молодого звёздного скопления Вестерлунд 2 в нашей Галактике, возрастом от одного до двух миллионов лет, полученное телескопом СРГ/ART-XC им М. Н. Павлинского. Оно содержит некоторые из известных самых горячих, самых ярких, и самых массивных звёзд. Красный цвет соответствует энергиям 4–6 кэВ, зеленый — 6–9 кэВ, синий — 9–12 кэВ. Суммарная экспозиция 4 суток. Автор изображения: И. Ю. Лапшов
Более гибкое построение научной программы обсерватории, реализуемое с марта 2022 года, дало возможность телескопу ART-XC им. М.Н.Павлинского начать проводить совместные наблюдения с другими космическими обсерваториями, в том числе, с первым за полвека спутником с рентгеновским поляриметром – IXPE (США), что позволило получить уникальные данные по структуре и геометрии аккреционного потока в непосредственной близости от «канонической» черной дыры Лебедь Х-1.
«Можно с уверенностью сказать, что обсерватория «Спектр-РГ» перешла из юношества во взрослый возраст, продолжая выдавать уникальные научные результаты мирового уровня даже с одним работающим инструментом», — заключает Александр Лутовинов.
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.
