Спектр-РГ

Рентгеновская карта Млечного пути от телескопа eROSITA

10 июня установленный на борту обсерватории «Спектр-РГ» рентгеновский телескоп ART-XC выполнил свой первый обзор неба. Два дня спустя второй основной научный инструмент аппарата, телескоп eROSITA, также завершил выполнение этой задачи.

http://srg.iki.rssi.ru/?p=1395&lang=ru

По случаю события, специалисты Института космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН) опубликовали составленные eROSITA две карты небесной сферы. Одна из них охватывает диапазон энергий 0.3 – 0.7 кэВ, вторая — 0.7 – 2.3 кэВ. На этих картах зарегистрировано около полумиллиона рентгеновских источников.

На карте в более мягком диапазоне энергий 0.3 – 0.7 кэВ хорошо видны остатки вспышек сверхновых и излучение «теплого» межзвездного газа с температурой в сотни тысяч градусов, а также относительно близкие звезды с намного более мощными коронами, чем у Солнца. Их свыше ста тысяч. Обращает на себя внимание Северный Полярный Шпур — ярчайшая и самая протяженная в мягких рентгеновских лучах область Млечного пути.

Хорошо видна темная полоса, протянувшаяся вдоль 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 диске Млечного пути.

На карте в диапазоне 0.7 – 2.3 кэВ в основном проявляют себя внегалактические объекты. Мы видим сотни тысяч ядер активных галактик и квазаров, излучение которых связано с аккрецией (падением) вещества на сверхмассивные черные дыры, и тысячи массивных скоплений галактик. Абсолютное большинство подобных объектов находятся на расстояниях, превышающих миллиарды световых лет. В этом диапазоне также видны рентгеновские пульсары, аккрецирующие белые карлики и многие другие типы галактических источников рентгеновского излучения.

Яркий регион в центральной части карты связан с излучением горячего газа и молодых объектов различной природы в областях звездообразования в созвездии Лебедя. Среди них остаток сверхновой Петля Лебедя, несколько планетарных туманностей и скоплений молодых звезд, а также ряд известнейших рентгеновских источников, таких как черная дыра Лебедь X-1, нейтронные звезды Лебедь X-2 и X-3 и радиогалактика Лебедь А.

На отдельном изображении показан центр Млечного пути. Сверхмассивная черная дыра Стрелец А* находится у его правой границы в плоскости галактического экватора. Это область богата рентгеновскими источниками разной природы, но они кажутся размытыми из-за поглощения испускаемого ими излучения молекулярными облаками.

Телескопы «Спектр-РГ» продолжают работу. Планируется, что после намеченной на середину июня коррекции орбиты и короткой калибровки, обсерватория приступит ко второму обзору неба. В ближайшие 3.5 года ученые надеются получить еще семь таких карт. Итоговая карта будет намного более подробной, чем первая, за счет постоянного увеличения экспозиции и чувствительности.

«Cпектр-РГ» завершил первый полный обзор неба

Астрономия

13.06.2020

Рентгеновский телескоп ART-XC, установленный на космической обсерватории «Спектр-РГ», выполнил первый обзор всего неба. На это потребовалось почти полгода. Телескоп приступил к работе 8 декабря 2019 г. и завершил операцию 10 июня 2020 г. В течение всего этого времени он непрерывно сканировал небесную сферу в жестких рентгеновских лучах.

Полная рентгеновская карта неба, полученная телескопом ART-XC. Источник: ИКИ РАН

Специалисты Института космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН) уже опубликовали полную карту небесной сферы, составленную по данным ART-XC. На ней отмечены все зарегистрированные телескопом события в диапазоне энергий 4-12 кэВ. Для построения изображения размер исходного пикселя был увеличен в сто раз, поэтому слабые источники оказались скрыты фоном.

Угловое разрешение полученной карты составляет менее одной угловой минуты. Ранее изображение всего неба сравнимой четкости имелось лишь в мягком рентгеновском диапазоне (с энергиями ниже 2 кэВ) — его 30 лет назад получила германская обсерватория ROSAT. Что касается жесткого рентгена, то разрешение существовавших карт было намного хуже — порядка градуса дуги. Специалисты ИКИ РАН сравнивают это с тем, что вместо крупномасштабной схемы, на которой отмечены только главные особенности «рельефа» Вселенной, у них теперь появилась мелкомасштабная топографическая карта.

Однако работа ART-XC далека от завершения. В ближайшие 3,5 года он выполнит семь новых полных обзоров небесной сферы, что позволит добавить «глубины» к уже достигнутой четкости рентгеновской карты.

По материалам: http://srg.iki.rssi.ru

«Спектр-РГ» облетел точку Лагранжа

16 апреля 2020 года рентгеновская обсерватория «Спектр-РГ» завершила первый облет точки Лагранжа L2 системы «Солнце - Земля». На это ей потребовалось 177 дней. За это время Земля сделала половину оборота вокруг Солнца, а научные приборы обсерватории успели провести все запланированные калибровки и проверочные наблюдения, а затем осмотреть более половины небесной сферы.

https://www.roscosmos.ru/28405/

Точки Лагранжа L2 находится примерно в 1.5 млн км от нашей планеты на линии «Солнце–Земля» в сторону от Солнца. В этой позиции силы притяжения двух небесных тел уравновешиваются центробежной силой. Так что помещенный в эту точку объект останется в ней и будет обращаться вокруг Солнца.

Однако это идеальный случай. В реальности космические аппараты находятся не точно в L2, а движутся вокруг нее по различным траекториям. В случае со «Спектр-РГ» она похожа на спираль. Обсерватория облетает L2 по эллиптической незамкнутой орбите с размерами полуосей более 750 тысяч км и около 250 тысяч км.Точка L2 удобна для проведения обзоров неба. Вращаясь вокруг оси, которая примерно соответствует направлению на Солнце, «Спектр-РГ» сможет провести полный обзор небесной сферы за полгода. При этом солнечный свет не попадает в поле зрения его телескопов. Однако такая рабочая орбита неустойчива, поэтому приходится периодически проводить маневры коррекции, чтобы аппарат оставался на ней.

Помимо «Спектр-РГ», в районе точки Лагранжа L2 сейчас работает миссия Gaia. В будущем она примет ряд космических телескопов следующего поколения, включая James Webb, WFIRST и PLATO.

Рентгеновская карта половины неба от «Спектр-РГ»

29 марта 2020 года обсерватория «Спектр-РГ» преодолела важную веху. Установленный на ее борту телескоп eROSITA построил рентгеновскую карту, охватывающую 20 637 квадратных градусов. Это половина от общей площади небесной сферы.

http://srg.iki.rssi.ru/?p=1342&lang=ru

«Спектр-РГ» уже удалось задетектировать свыше ста тысяч рентгеновских источников. Среди них десятки тысяч звезд с активными коронами, остатки вспышек сверхновых, пульсары, аккрецирующие белые карлики, ядра активных галактик и квазаров, а также огромные скопления галактик, основная часть массы которых приходится на т. н. темную материю. Многие из найденных телескопом объектов находится на расстояниях, превышающих миллиарды световых лет.

На полученной карте обращает на себя внимание Северный полярный шпур — ярчайшая и самая протяженная в мягких рентгеновских лучах область Млечного пути. Природа этого объекта остается все еще остается предметом научных дискуссий. Кроме того, 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 этом регионе Млечного пути.

Телескопы «Спектр-РГ» 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 достигает 350 источников на квадратный градус. По словам специалистов миссии, «Спектр-РГ» завершит построение рентгеновской карты всего небосвода к концу июня этого года.

Три месяца рентгеновского обзора неба от «Спектр-РГ»

Ученые Института космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН) опубликовали карту в галактических координатах, полученную в течение трех месяцев обзора неба телескопом ART-XC, установленным на борту рентгеновской обсерватории «Спектр-РГ». На нее нанесены все события, зарегистрированные за этот период в диапазоне энергий 4 - 12 кэВ.

https://www.roscosmos.ru/28165/

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. Для жителей Земли он является вторым по яркости постоянным небесным рентгеновским источником после Солнца. Временное разрешение и малое «мертвое» время детекторов телескопа ART-XC позволяют им не «слепнуть» при наблюдении таких ярких объектов. Более того, они регистрируются детекторами ART-XC даже вне поля зрения телескопа — благодаря однократным отражениям фотонов от зеркальных систем. Именно из-за этого Скорпион X-1 выглядит как протяженный объект размером 2 кв. градуса.

На представленной карте неба невозможно увидеть все зарегистрированные источники, отличающиеся в десятки тысяч раз по яркости. При ее построении пришлось более чем в сто раз увеличить исходный размер пикселей изображения. В результате, слабые источники оказались «замыты» фоном. Их, 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 8 марта. Размер пикселя на изображении соответствует 20 угловым секундам, в то время как на карте всего неба размер пикселя в 20 раз больше. На карте также видны несколько ярких полос. Они возникли из-за необходимости повторения обзоров этих участков неба.

При проведении обзора космической обсерватории необходимо всегда «держать» Землю в пределах диаграммы направленности рупора антенны для ежедневного сброса на Землю накопленной информации. С 8 декабря 2019 по 8 марта 2020 года угол между Землей и Солнцем превышал угол полураствора рупора, и ось вращения «Спектр-РГ» приходилось смещать от направления на Солнце в сторону Земли. Усредненная суточная скорость поворота оси вращения аппарата составляла 0.77 градуса в сутки. Как результат, за первые три месяца удалось осмотреть не половину всего неба, а только 39%, то есть 16 тысяч кв. градусов.

Следующие три месяца обзора неба пройдут в ускоренном режиме, с усредненной скоростью поворота оси вращения 1.2 градуса в сутки. С 9 марта по 7 июня 2020 г. предстоит осмотреть около 25 тысяч кв. градусов неба.