Два года работы обсерватории «Спектр-РГ»

13.07.2021

Летное изделие Спектр-РГДва года назад, 13 июля 2019 года, в космос отправилась уникальная обсерватория серии «Спектр» - «Спектр-РГ», разработанная в АО «НПО Лавочкина» (входит в Госкорпорацию «Роскосмос»).

Обсерватория оснащена двумя рентгеновскими зеркальными телескопами: ART-XC (ИКИ РАН, РФЯЦ-ВНИИЭФ, 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.

«Спектр-РГ» — первая отечественная обсерватория, работающая в окрестности точки Лагранжа L2, на расстоянии около полутора миллионов километров от Земли. В этой окрестности телескоп остается неподвижным относительно Земли и Солнца, что позволяет ему проводить наблюдения круглосуточно.

За два года непрерывной работы, обсерватория «Спектр-РГ» совершила три полных обзора небесной сферы, построила сверхчувствительную карту неба в рентгеновском диапазоне. Телескопы уже обнаружили рентгеновские лучи от сотен тысяч скоплений галактик, открыли более миллиона ранее неизвестных квазаров – активных ядер галактик.

Телескопы продолжают работу, наблюдения неба продолжаются в штатном режиме. В следующие года обзор всего неба будет повторен еще 5 раз, что позволит обнаружить на небе еще несколько тысяч рентгеновских источников.

Предлагаем Вам окунуться в рентгеновское небо и ознакомиться с выдающимися открытиями «Спектр-РГ» за последний год!

Хроники:

9 ноября 2020 г. Телескоп СРГ/еРОЗИТА увидел событие приливного разрушения звезды сверхмассивной черной дырой. Телескоп eROSITA на борту орбитальной рентгеновской обсерватории «Спектр-РГ» зарегистрировал новый источник SRGeJ213527.3−181634, который привлек внимание российских астрофизиков мягкостью своего рентгеновского спектра. Анализируя характер излучения, они предположили, что его свечение вызвано разрушением звезды, слишком сильно приблизившейся к черной дыре. Наблюдения на крупнейшем в мире 10-метровом телескопе Кека (Гавайи, США), проведенные по предложению команды СРГ/еРОЗИТА, подтвердили, что зарегистрировано излучение аккреционного диска со светимостью в десять миллиардов раз превышающей светимость нашего Солнца во всех диапазонах спектра. Такие источники с временем жизни порядка полугода должны появляться при приливном разрушении звезды, пролетевшей слишком близко от сверхмассивной черной дыры.

Unknown-8.png

Рентгеновские изображения участка неба размером 5х5 угловых минут в диапазоне 0.3-2.2 кэВ, полученные телескопом СРГ/еРОЗИТА в первом (слева) и во втором (справа) обзоре неба. Каждая светлая точка изображает один (или более) рентгеновский фотон. В первом обзоре из окрестности источника не зарегистрировано ни одного фотона, во втором обзоре — более ста рентгеновских фотонов.

9 декабря 2020 г. Спектр-РГ обнаружил крупномасштабные пузыри горячего газа в гало Млечного Пути. На первой карте обзора всего неба, созданной рентгеновским телескопом еРОЗИТА (eROSITA) на борту орбитальной обсерватории «Спектр-РГ», астрономы обнаружили огромные пузыри горячего газа ниже плоскости Млечного Пути, занимающие существенную часть Южного Неба. Их угловые размеры сравнимы с размерами всей нашей Галактики Млечный Путь, что соответствует линейным размерам в десяток килопарсек, т.е. до 30 000 световых лет в поперечнике. Анализируя, характер излучения, ученые предположили, что образование пузырей связано с активностью в прошлом сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактике. Энергия вспышек, необходимая для формирования этих огромных пузырей, должна была быть очень большой — 1056 эрг. Это соответствует выделению энергии 100 000 сверхновых, что аналогично оценкам других вспышек в активных ядрах далеких галактик.

Nat_EB_fig2.png

Карта диффузного рентгеновского излучения в диапазоне 0.6–1.0 кэВ, полученная телескопом СРГ/еРОЗИТА. Вклад точечных источников был удален. Изображение из статьи P. Predehl, R.A. Sunyaev, et al

15 декабря 2020 г. телескоп ART-XC им. М.Н. Павлинского и еРОЗИТА завершили второй обзор неба. Как и ожидалось, полное количество рентгеновских источников на суммарной карте возросло почти в два раза. Телескопами обнаружены ранее неизвестные объекты в Галактике и за ее пределами, в том числе сверхмассивные черные дыры, окруженные толщей холодного газа и невидимые в мягких рентгеновских лучах. Часть из зарегистрированных источников проявляет сильную переменность. Сравнение карт, полученных в результате нескольких обзоров, позволяет исследовать переменность источников рентгеновского излучения и, в частности, искать рентгеновские транзиенты — объекты, излучение от которых не детектировалось в первом обзоре, но которые стали яркими во втором (или наоборот).

art_map_twoscans-1536x770.png

Карта всего неба, полученная по результатам двух обзоров телескопом ART-XC им. М. Н. Павлинского, обсерватория «Спектр-РГ», декабрь 2020 г.

RGB-карта неба, построенная телескопом СРГ/еРОЗИТА по сумме двух первых обзоров неба (с) Гильфанов, Медведев, Сюняев и российский консорциум СРГ/еРОЗИТА, 2021

RGB-карта неба, построенная телескопом СРГ/еРОЗИТА по сумме двух первых обзоров неба. Цвета на карте соответствуют диапазонам энергий: красный — 0.3–0.6 кэВ, зеленый — 0.6–1.0 кэВ, синий —1.0–2.3 кэВ. Многочисленные яркие точки — источники рентгеновского излучения, зарегистрированные телескопом.

25 января 2021 «Спектр-РГ» получил рентгеновские изображения скопления галактика Кома. Скопление галактик в созвездии Волосы Вероники содержит в себе тысячи галактик и находится на расстоянии менее 100 Мпк (300 млн. световых лет) от Земли. Благодаря подробным изображениям рентгеновского телескопа СРГ/eROSITA ученым удалось в деталях исследовать процесс слияния скоплений галактик.

Рентгеновское изображение скопления галактик Кома в диапазоне 0.4 — 2 кэВ, полученное при помощи телескопа СРГ/eROSITA.

Рентгеновское изображение скопления галактик Кома в диапазоне 0.4 — 2 кэВ, полученное при помощи телескопа СРГ/eROSITA. Размер изображения составляет ~6 градусов, что соответствует 10 Mpc на расстоянии скопления, логарифмическая цветовая шкала охватывает 5 порядков величины. Основное скопление находится на стадии слияния с группой галактик NGC 4839 (яркое пятно справа внизу от скопления Кома) (с) Российский консорциум СРГ/еРОЗИТА, 2021.

Кроме множества фоновых источников (в основном, это далекие активные ядра галактик), на изображении выделяются два ярких диффузных пятна, которые соответствуют основному скоплению и группе галактик NGC 4839 (справа внизу от центра). Скопление и группа находятся в процессе слияния. Анализируя характер их движения, ученые пришли к выводу, что NGC 4839 уже однажды прошла через ядро основного скопления насквозь и снова движется к его центру. Тогда ударная волна газа, созданная группой NGC 4839 во время ее первого прохода (примерно миллиард лет назад), теперь должна располагаться на окраине скопления, а газ, вытесненный из ядра основного скопления, должен падать обратно, образуя «вторичную» ударную волну. Новые данные позволяют предположить, что структура длиной в несколько мегапарсек, наблюдаемая справа от ядра, представляет собой именно «вторичную» ударную волну. На изображении ниже показано соответствие между численными гидродинамическими расчетами и наблюдениями телескопа СРГ/eROSITA.

x_flattened_30beta.jpeg

Рентгеновское изображение, в котором яркость центральной части искусственно подавлена, со схематичными обозначениями наиболее значимых структур, связанных с процессом слияния скопления с группой NGC 4839. Синей штриховой линией показана предполагаемая траектория группы, которая начала движение по направлению к центру скопления Кома с северо-запада и в настоящее время находится близко к апоцентру. Предполагаемое положение двух ударных волн показано кривыми красного и фиолетового цветов. Ударная волна, расположенная ближе к центру, обусловлена возвращением вытесненного газа обратно в состояние гидростатического равновесия. Это наиболее заметная особенность, которая непосредственно видна на изображении как резкий скачок поверхностной яркости. Зеленая линия показывает тусклый рентгеновский «мостик», соединяющий NGC 4839 с основным скоплением, который, возможно, является следом, оставленным группой при пролете через скопление Кома (с) Российский консорциум СРГ/еРОЗИТА, 2021 г.

3 марта 2021 г. С помощью обсерватории «Спектр-РГ» астрономы обнаружили самый большой из известных остаток сверхновой. Массивные звезды заканчивают свою жизнь гигантскими взрывами сверхновых, когда процессы синтеза в их недрах больше не производят достаточно энергии, чтобы противостоять их гравитационному коллапсу. Остатки этого взрыва состоят из материала, выброшенного звездой с высокой скоростью, который сталкивается при движении с окружающей его межзвездной средой. Это нагревает его до миллионов градусов, что приводит к выделению высокоэнергетического рентгеновского излучения. В ходе первого обзора всего неба, проведенного рентгеновским телескопом eROSITA на борту SRG, астрономы идентифицировали ранее неизвестный остаток сверхновой, который получил название «Хоинга». Остаток сверхновой находится далеко от плоскости Млечного пути, что не характерно для подобных объектов, т.к. массивные звезды образуются в основном там. «Хоинга» - самый большой остаток сверхновой, когда-либо обнаруженный в рентгеновских лучах.

original11.jpeg

Крупный план остатка сверхновой в Хоинге, полученный в ходе первого обзора всего неба с помощью eROSITA. Практически все рентгеновское излучение остатка наблюдается в диапазоне энергий 0,2–0,7 кэВ, который обозначен красным цветом.

original111.jpeg

Остаток сверхновой «Хоинга» на карте первого обзора всего неба SRG / eROSITA. Цвета изображения соотносятся с энергиями обнаруженных рентгеновских фотонов. Красный цвет соответствует диапазону энергий 0,3-0,6 кэВ, зеленый - 0,6-1,0 кэВ, а синий - 1,0-2,3 кэВ.

29 апреля 2021 г. eROSITA становится свидетелем пробуждения массивных черных дыр. Используя данные обзора всего неба SRG / eROSITA, ученые из Института внеземной физики Макса Планка стали свидетелями возникновения ярких вспышек в центре галактик 2MASS 02314715-1020112 и 2MASX J02344872-4419325. Яркость галактических ядер увеличивается с периодом несколько часов, превышая на максимуме светимость всей галактики. По оценкам ученых, в центре каждой галактики находится сверхмассивная черная дыра, масса которой может достигать десятков миллионов Солнц. Исследователи предполагают, что наблюдаемые пульсации вызваны поглощением черной дырой вещества звезды, которая периодически приближается к ней и частично разрушается под воздействием приливных сил.

1307.JPG

Оптическое изображение галактик 2MASS 02314715-1020112 и 2MASX J02344872-4419325, в которых обнаружены квазипериодические извержения по данным наблюдений телескопа eROSITA. Кривая блеска в рентгеновском диапазоне получена по данным наблюдений NICER.

16 июня 2021 г. Спектр-РГ завершил третий обзор всего неба. В результате трёхкратного сканирования всего неба в рентгеновском диапазоне телескопами ART-XC и eROSITA получен колоссальный объём данных и построена самая детальная карта рентгеновских источников.

5 июля 2021 г. Спектр-РГ открыл 18 формирующихся сверхскоплений галактик. С помощью телескопа eROSITA ученые получили детальные снимки небольшого участка неба и попытались найти на них крупные скопления материи, в том числе большие группы галактик. В общей сложности в этой области ученые обнаружили несколько десятков тысяч галактик, испускающих большое количество рентгеновского излучения. Они были объединены в несколько сотен скоплений подобных объектов, которые, в свою очередь, входили в состав 18 еще формирующихся суперскоплений галактик.

29 июля 2021 г. Выпуск первого набора данных, полученных рентгеновским телескопом eROSITA на борту обсерватории SRG. Коллаборация ученых выпустила первый набор данных, полученных с помощью рентгеновского телескопа eROSITA. Впервые астрономы всего мира получат возможность загружать и анализировать данные с этого нового мощного телескопа. Предварительный выпуск данных сопровождался публикацией 35 научных статей немецким консорциумом eROSITA. База (EDR eROSITA) содержит почти 100 отдельных наблюдений 29 различных полей, сделанных до начала сканирования всего неба. Они охватывают широкий спектр различных астрономических объектов, от галактических нейтронных звезд до скоплений галактик. Также ученые объединили рентгеновские данные eROSITA с данными в ультрафиолетовом, оптическом и инфракрасном диапазонах от множества различных приборов как на земле, так и в космосе.

130721.jpg

Изображение одного из источников, собранных в базе EDR eROSITA. Скопление галактик Abell 3266 находится в процессе слияния с меньшей группой галактик. Изображение eROSITA, имеет цветовую кодировку в зависимости от энергии фотонов и показывает возмущенный газ скопления (белое диффузное излучение), а также множество фоновых активных ядер и звезд переднего плана. На вставке показано распределение энтропии межгалактического газа в скоплении, основанное на давлении и температуре газа и полностью измеренное на основе данных eROSITA. В процессе слияния холодный и плотный газ с низкой энтропией в ядре (темно-синий) перемешивается и смешивается с более горячим газом на окраинах (желто-белый).

5 июля 2021 г. НПО Лавочкина удостоено премии имени Марселя Гроссмана

На 16-ой международной конференции Marcel Grossmann Meeting награду Марселя Гроссмана за создание орбитальной обсерватории «Спектр-РГ» получило Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина, Институт космических исследований Российской академии наук, Институт внеземной физики Общества имени Макса Планка. прорывные результаты наблюдений обсерватории внесли существенный вклад в развитие науки о строении Вселенной! Премия присуждена «За создание лучшей в мире карты всего неба в рентгеновских лучах, за открытие миллионов неизвестных ранее сверхмассивных черных дыр на космологических расстояниях, за регистрацию рентгеновского излучения от десятков тысяч скоплений галактик, заполненных в основном „темным веществом“, и за возможность детального исследования роста крупномасштабной структуры Вселенной в эпоху доминирования темной энергии».

original11111.jpeg

Наиболее яркие результаты первого года работы представлены здесь.


Количество показов: 1654

Возврат к списку