Научно-популярный фестиваль «Открытый космос: 7 лет»
Научно-популярный фестиваль «Открытый космос: 7 лет»
Научно-популярный фестиваль «Открытый космос: 7 лет»
Единственная российская космическая обсерватория "Спектр-РГ" уже открыла более 300 скоплений галактик, заявил генеральный директор "Роскосмоса" Дмитрий Рогозин.
Обсерватория "Спектр-РГ" была запущена в июле и в конце октября достигла рабочей точки в 1,5 миллиона километров от Земли.
"Неделю назад, с 12 декабря, начался этап реализации уже основной научной программы проекта ("Спектр-РГ") — это сканирование небесной сферы. С учетом тестовых сеансов открыто более 300 скоплений галактик, более десяти тысяч активных ядер галактик, сверхмассивных черных дыр", — сказал Рогозин на пресс-конференции в МИА "Россия сегодня".
"Результаты вызывают, скажем так, осторожный оптимизм", — добавил он.
Обсерватория "Спектр-РГ", построенная в НПО имени Лавочкина, включает два телескопа: eROSITA, созданный Институтом внеземной физики общества имени Макса Планка (Германия), и ART-XC, разработанный Институтом космических исследований РАН и изготовленный в кооперации с Всероссийским научно-исследовательским институтом экспериментальной физики в Сарове и Центром космических полетов имени Маршалла в Хантсвилле (штат Алабама).
Цель "Спектра-РГ" — составить на протяжении четырех лет карту Вселенной, сфотографировав в высоком разрешении все небо в рентгеновском диапазоне. Всего будет построено восемь карт, на каждую уйдет по полгода. Самая точная карта, которая совместит в себе восемь обзоров, будет завершена и обнародована в районе 2025 года.
Российская космическая обсерватория «Спектр-РГ»
13 июля 2019 года состоялся успешный пуск ракеты-носителя Протон-М" с разгонным блоком «ДМ-03» и космической астрофизической обсерваторией «Спектр-РГ». В тот же день состоялось отделение космического аппарата от разгонного блока «ДМ-03». 21 октября 2019 года аппарат завершил этап перелёта аппарата в окрестность точки либрации L2 системы «Солнце — Земля».
Время в полёте: 127 дней 2 часа 29 минут
Обзор всего неба космической обсерваторией «Спектр-РГ» станет новым шагом в рентгеновской астрономии, история которой насчитывает более 55 лет. «Спектр-РГ» — российский проект с германским участием по созданию орбитальной обсерватории в окрестности либрационной точки L2 системы «Солнце — Земля» для исследования Вселенной в рентгеновском диапазоне электромагнитного излучения.
Проект «Спектр-РГ» предполагает создание национальной обсерватории астрофизики высоких энергий, продолжающей последовательность астрофизических спутников «Астрон» и «Гранат», разработанных в НПО Лавочкина. Аппарат строится по модульному принципу, обладает хорошими характеристиками ориентации и стабилизации, что позволяет в течение года наблюдать практически всю небесную сферу.
Проведение астрофизических исследований запланировано в течение 6,5 лет, из которых 4 года — в режиме сканирования звездного неба, а 2,5 года — в режиме точечного наблюдения объектов во Вселенной по заявкам мирового научного сообщества.
Ожидаемые результаты:
Обнаружение около ста тысяч массивных скоплений галактик (фактически всех подобных объектов в наблюдаемой части Вселенной), около 3 млн сверхмассивных черных дыр в ядрах галактик, сотен тысяч звезд с активными коронами и аккрецирующих белых карликов, десятков тысяч звездообразующих галактик и многих других объектов, в том числе неизвестной природы, а также детальное исследование свойств горячей межзвездной и межгалактической плазмы.
Основные задачи
изучение переменности излучения сверхмассивных черных дыр;
наблюдение источников со слабой рентгеновской светимостью;
исследование гамма-всплесков и их рентгеновских послесвечений;
наблюдение вспышек сверхновых звезд с исследованием их эволюции;
изучение черных дыр и нейтронных звезд;
измерение расстояний и скоростей пульсаров;
одновременное наблюдение в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах;
исследование диффузных объектов, близких галактик как в рентгеновском, так и ультрафиолетовом диапазонах;
локализация жесткого рентгеновского излучения от протяженных объектов;
исследование формы спектра активных галактических ядер.
Научная аппаратура
Космический аппарат «Спектр-РГ» состоит из базового модуля служебных систем на основе многоцелевого служебного модуля «Навигатор», комплекса научной аппаратуры и адаптера.
Обсерватория включает два уникальных рентгеновских зеркальных телескопа: ART-XC и eROSITA, работающих по принципу рентгеновской оптики косого падения.
Основные характеристики:
Масса заправленного аппарата «Спектр-РГ», кг 2712,5
Масса полезной нагрузки, кг 1210
Электрическая мощность, Вт 1805
Частотный диапазон радиолинии Х-диапазон
Скорость передачи научной информации, Кбит/с 512
Срок активного существования, лет 6,5
ТЕЛЕСКОП ART-XC (Россия)
Телескоп ART-XC расширяет рабочий диапазон энергий телескопа eROSITA в сторону более высоких энергий (вплоть до 30 кэВ). Диапазоны энергий этих телескопов перекрываются, что дает преимущество с точки зрения проведения их калибровок и повышения надежности научных результатов.
Он изготовлен Институтом космических исследований Российской Академии наук совместно с Российским Федеральным ядерным центром (г. Саров, Россия).
Научный руководитель — доктор физ.-мат. наук Михаил Павлинский.
Задачи:
составление глубокой «карты» всего неба в диапазоне энергий 5–11 кэВ и карты областей полюсов эклиптики в диапазоне энергий 5–30 кэВ. В этом диапазоне поглощение в межзвездной среде меньше влияет на регистрируемый поток излучения по сравнению с более низкими энергиями. В сочетании с хорошим угловым разрешением телескопа это позволит уверенно регистрировать и локализовывать жесткие рентгеновские источники по всему небу;
получение большой выборки аккрецирующих белых карликов в галактике Млечный Путь, измерение их массы и другие характеристики;
регистрация транзиентных рентгеновских источников, среди которых могут оказаться объекты новых типов.
Основные характеристики:
Энергетический диапазон, кэВ 5-30
Длина одной зеркальной оболочки, мм 580
Угловое разрешение, угл. с 45
Диаметр оболочек, мм 49-145
Полное поле зрения, кв. градусы 0,3
Фокусное расстояние, мм 2700
Масса, кг 350
Материал зеркал никель/кобальт
Энергопотребление, Вт 300
Покрытие зеркал иридий
Число зеркальных модулей 7
Тип детектора DSSD, CdTe
Число зеркальных оболочек в одном модуле 28
Размер детектора, мм 30×30
ТЕЛЕСКОП eROSITA (Германия)
Прибор eROSITA позволит впервые провести обзор всего неба в диапазоне энергий 0.5-10 кэВ с беспрецедентным спектральным и угловым разрешениями.
Головная организация — Институт внеземной физики Общества им. Макса Планка, Германия. Научный руководитель — доктор Петер Предель.
Задачи:
проведение обзора неба в диапазоне энергий 0,3-10 кэВ с беспрецедентным спектральным и угловым разрешениями, что позволит ученым провести новые исследования темной материи и объектов во Вселенной;
обнаружение 3 млн сверхмассивных черных дыр;
исследование горячей межгалактической среды в 50-100 тыс. скоплений и групп галактик, а также горячего газа в филаментах (плотных узких нитях космического вещества, состоящих из пыли и газов) с целью изучения эволюции космической структуры;
детальное изучение физики популяций галактических рентгеновских источников, таких как аккрецирующие белые карлики, нейтронные звезды и черные дыры в двойных системах, остатки вспышек сверхновых, звезды с активными коронами, протозвезды.
Основные характеристики:
Энергетический диапазон, кэВ 0,3–11
Длина одной зеркальной оболочки, мм 300
Угловое разрешение, угл. с 18
Диаметр оболочек, мм 76–358
Поле зрения, кв. градусы 0,81
Фокусное расстояние, мм 1600
Масса, кг 815
Материал зеркал никель
Энергопотребление, Вт 405
Покрытие зеркал золото
Число зеркальных модулей, шт. 7
Тип детектора Pn-CCD, Si
Число зеркальных оболочек в одном модуле, шт. 54
Размер детектора, мм 28,8×28,8
КОСМИЧЕСКАЯ ПЛАТФОРМА «НАВИГАТОР»
Разработана в качестве базового модуля служебных систем с возможностью адаптации под различные полезные нагрузки и рабочие орбиты.
Платформа «Навигатор» прошла летную квалификацию в составе космического аппарата «Спектр-Р» на высокоэллиптической орбите и космических аппаратов серии «Электро-Л» на геостационарной орбите.
Выведение обсерватории на орбиту
Пуск ракеты-носителя «Протон-М» (изготовитель — ГКНПЦ им. М.В. Хруничева) с разгонным блоком «ДМ-03» (изготовитель — РКК «Энергия») и российской космической обсерваторией «Спектр-РГ» состоялся 13 июля 2019 года в 15:30:57 мск с пусковой установки № 24 площадки № 81 космодрома Байконур.
Через 9 минут 43 секунды после старта состоялось отделение головного блока (разгонный блок + космический аппарат) от третьей ступени ракеты-носителя.
Отделение обсерватории «Спектр-РГ» от разгонного блока «ДМ-03» на целевой орбите произошло через 1 час 59 минут 55 секунд после старта.
Рабочая орбита
Программа полета:
3 месяца после запуска — перелет в окрестность L2, юстировка, калибровка и тестирование телескопов, пробные астрофизические наблюдения;
4 года — проведение обзора всего неба в диапазоне 0,3–11 кэВ;
2,5 года — наблюдения в режиме трехосной стабилизации выбранных источников и участков небесной сферы, в том числе в более жестком энергетическом диапазоне до 30 кэВ.
Гало-орбита вокруг внешней точки Лагранжа L2 системы «Солнце — Земля» — на расстоянии 1,5 млн км от Земли. Период обращения вокруг точки L2 — около 6 месяцев, максимальное удаление от плоскости эклиптики — 400 тыс. км.
Точка L2 удобна для проведения обзоров, вращаясь вокруг оси, которая примерно соответствует направлению на Солнце. Аппарат «Спектр-РГ» сможет провести полный обзор небесной сферы за полгода, при этом Солнце не будет попадать в поля зрения. За 4 года ученые смогут получить данные 8 обзоров всего неба. Но при этом предстоит решить сложную задачу — поддерживать аппарат на орбите, проводя корректирующие маневры.
Наземная поддержка
Для правильного определения расстояния до наблюдаемых рентгеновских источников и их природы необходимы наблюдения в других диапазонах, прежде всего, в оптическом.
С российской стороны наземную поддержку наблюдений обеспечивают следующие телескопы и обсерватории:
Большой телескоп азимутальный — специальная астрофизическая обсерватория РАН, диаметр главного зеркала — 6 м;
Кавказская горная обсерватория — государственный астрономический институт им. П.К. Штернберга МГУ им. М.В. Ломоносова, диаметр главного зеркала — 2,5 м;
Российско-турецкий телескоп РТТ-150 — совместное ведение Казанского федерального университета, ИКИ РАН и Турецкой национальной обсерватории ТUG, диаметр главного зеркала — 1,5 м;
Телескопы АЗТ-33ИК и АЗТ-33ВМ — саянская обсерватория, Институт солнечно-земной физики СО РАН, диаметр главных зеркал — 1,6 м.
С немецкой стороны:
Широкоугольные телескопы в обсерватории Апачи-Пойнт и в обсерватории Лас-Кампанас, работающие по программе Слоановского цифрового обзора всего неба, диаметр — 2,5 м;
Телескоп имени Виктора Бланко с камерой DECam — межамериканская обсерватория Серро-Тололо, Чили, диаметр — 4 м;
Астрономический обзорный телескоп видимого и инфракрасного спектра — собственность Европейской южной обсерватории, расположен в Паранальской обсерватории, Чили, диаметр — 4,1 м;
Телескоп в обсерватории Ла-Силья, с детектором GROND, проводящим съемку одновременно в оптическом и ближнем инфракрасном диапазоне, диаметр — 2,2 м.
Головные организации:
с российской стороны по научной полезной нагрузке: ИКИ РАН;
с российской стороны по наземному и космическому комплексу «Спектр-РГ» (за исключением научной полезной нагрузки): АО «НПО Лавочкина»
с германской стороны по телескопу eROSITA: MPE
Научный руководитель миссии (Россия): академик Рашид Алиевич Сюняев
Научный руководитель по телескопу eROSITA (Германия): доктор Петер Предель
Мультимедиа PDF БУКЛЕТ: Русская версия English version
WWW ВИДЕО: подготовка ракеты-носителя и космического аппарата
Вскоре аппарат должен приступить к основной части своей миссии — составлению каталога неба в рентгеновских лучах.
Рентгеновский телескоп eROSITA, созданный в Институте внеземной физики Общества Макса Планка и работающий на российско-немецкой орбитальной космической обсерватории «Спектр-РГ», получил первые полноценные снимки, сообщается в пресс-релизе.
«Спектр-РГ» запустили 13 июля с Байконура, 21 октября аппарат прибыл к месту назначения: точке Лагранжа L2 системы Солнце — Земля. Теперь он находится на расстоянии полутора миллионов километров от нас.
«Мы получили четкие изображения с удивительно низким фоновым шумом. Эти первые снимки позволяют нам предвидеть великие события в ближайшие годы», — рассказал ученый Томас Мерник.
На первом фото, сделанном eROSITA, мы можем видеть Большое Магелланово Облако — крупнейшую галактику — спутник Млечного Пути, расположенную на расстоянии 170 тысяч световых лет от Земли.
Большое Магелланово Облако
Второе изображение демонстрирует горячий газ, циркулирующий вокруг скоплений галактик A3391 и A3395, находящихся на расстоянии 800 миллионов световых лет от нашей планеты.
Скопления галактик A3391 и A3395
eROSITA должен сделать еще несколько снимков и пройти серию тестов, прежде чем начнется основная миссия телескопа, цель которой — четырехлетняя программа по картированию неба в рентгеновских лучах. Астрономы ожидают, что аппарат обнаружит миллионы новых рентгеновских источников и множество скоплений галактик. В итоге ученые надеются изучать эти скопления, чтобы больше узнать об эволюции Вселенной и природе темной материи.
В середине августа российско-немецкая космическая обсерватория наблюдала за активностью сверхмассивной черной дыры Стрелец А*, расположенной в центре Млечного Пути, с помощью своего второго аппарата — российского телескопа ART-XC.
В июле 2019 года на орбиту была выведена российская космическая обсерватория «Спектр-РГ», задачей которой было детальное исследование дальнего космоса. Уже спустя несколько месяцев астрономам удалось зафиксировать зрелищное явление — взрыв на нейтронной звезде в центре нашей галактики.
Визуализация взрыва сверхновой, опубликованная NASA
Наблюдения за двумя расположенными рядом друг с другом нейтронными звёздами проводились в августе и сентябре текущего года. Во время исследования телескопу удалось зафиксировать термоядерный взрыв на одной из них.
«Телескоп снял две нейтронные звезды, которые находятся достаточно близко друг к другу. При этом во время наблюдения мы на одной из них обнаружили термоядерный взрыв», — отметил представитель Института космических исследований (ИКИ) РАН в интервью журналистам.
В планах российских учёных — исследование галактики с целью получения детализированной карты наблюдаемого космического пространства. По данным «Роскосмоса», обсерватория «Спектр-РГ» достигнет рабочей точки, находящейся в 1,5 миллионах километров от Земли, 21 октября, а к своим прямым обязанностям приступит 3 ноября.
В последующие четыре года «Спектр-РГ» с установленными двумя телескопами eROSITA и ART-XC проведёт восемь полных обзоров небесной сферы, после чего в течение 2,5 лет будут проводиться точечные наблюдения различных объектов Вселенной по заявкам мирового научного общества.
После продолжительного периода калибровок российский телескоп ART-XC на борту орбитальной обсерватории «Спектр-РГ» приступил к выполнению ранней научной программы. В первом сканирующем наблюдении балджа (центрального «утолщения») галактики Млечный Путь удалось обнаружить новый рентгеновский источник SRGA J174956-34086 (SRGA — источник обсерватории SRG, открытый телескопом ART-XC).
На всем небе известно около миллиона рентгеновских источников. Около сотни из них имеют собственные имена, например, «Быстрый барстер», «Великий аннигилятор» и.т.д., а все остальные называются единообразно — короткая аббревиатура в честь обсерватории, которая первой открыла этот источник, и координаты в экваториальной системе. Так и получаются имена типа GRS 1915+105 — источник обсерватории «Гранат», с координатами 19 часов 15 минут прямого восхождения и 10 градусов склонения.
В рентгеновской астрономии открыть новый источник — это, как правило, лишь первый шаг на длинном и тернистом пути определения его физической природы. Он может оказаться как далеким квазаром, свет от которого добирался до нас многие миллиарды лет, так и близкой звездной системой с компактным объектом — нейтронной звездой или черной дырой.
Чтобы решить подобную загадку, астрофизики стараются сначала максимально хорошо локализовать найденный объект, а потом осмотреть это место телескопами, работающими на других длинах волн — в радио-, оптическом, инфракрасном или гамма-диапазонах. Так, ничем не примечательная тусклая звездочка, видимая только в большой телескоп, может оказаться ярчайшим на всем небе объектом, если посмотреть на неё рентгеновскими «глазами».
Слева — изображение источника по данным ART-XC (4-11 кэВ)
Cправа — по данным Swift/XRT (0.3-10 кэВ).
Зеленым кружком показана область локализации источника по данным XRT.
Для того чтобы точнее локализовать обнаруженный объект, было выполнено короткое наблюдение на другом космическом рентгеновском телескопе — XRT обсерватории Swift имени Нейла Герельса, обладающем лучшим угловым разрешением. В мягких рентгеновских лучах SRGA J174956-34086 оказался тусклее, чем в жестких, что обычно встречается у источников, расположенных за облаками межзвездного газа и пыли, что впрочем не помешало XRT определить его координаты с точностью в несколько секунд дуги. В данных инфракрасного обзора VVV в области локализации источника оказалось две достаточно яркие звезды.
Теперь предстоит работа по получению их оптических спектров и определению, может ли какая-нибудь из них быть источником рентгеновского излучения, которое увидел ART-XC, или нужно искать другие, более слабые объекты. Это, однако, дело будущего, а свой след в каталогах рентгеновских источников ART-XC уже оставил.
Центр Млечного пути глазами «Спектр-РГ»
Космическая обсерватория «Спектр-РГ» передала на Землю изображения центрального региона Млечного пути. На первом изображении можно увидеть яркий рентгеновский источник 1E1743.1-2843. Второй снимок демонстрирует излучающую в рентгеновском диапазоне область размером 4 × 8 парсек (13 × 26 световых лет). Она соответствует окрестностям сверхмассивной черной дыры Стрелец А*.
https://www.roscosmos.ru/26690/
1E1743.1-2843
1E1743.1-2843 представляет собой маломассивную двойную систему. Один из ее компонентов является обычным светилом главной последовательности, второй — нейтронной звездой. Нейтронная звезда постепенно перетягивает на себя вещество компаньона, в результате чего вокруг нее образуется аккреционный диск, являющийся источником мощного рентгеновского излучения. По мнению астрономов, на самом деле 1E1743.1-2843 расположен не в самом центре Млечного пути, а «позади» него.
Стрелец А*
Стрелец А* находится на расстоянии 26 тысяч световых лет от Солнца. Его масса составляет 4.3 миллиона солнечных. В последнее время черная дыра демонстрирует повышенную активность. Это указывает на увеличение темпов поглощения вещества из ее аккреционного диска.
Такую задачу поставил Little.Bit пикабушникам. И на его призыв откликнулись PILOTMISHA, MorGott и Lei Radna. Поэтому теперь вы знаете, как сделать игру, скрафтить косплей, написать историю и посадить самолет. А если еще не знаете, то смотрите и учитесь.
Копипаста с сайта warandpeace.ru
Спустя один месяц после запуска с космодрома Байконур, 13 августа 2019 года, космическая обсерватория "Спектр-РГ" выпустила свою первую астрономическую "телеграмму" о наблюдении активности сверхмассивной черной дыры Стрелец А* в центре Млечного Пути.
Обсерватория "Спектр-РГ", которая в данный момент находится на этапе перелета в окрестность точки Лагранжа L2 системы "Солнце — Земля", провела пробное наблюдение области центра Галактики и подтвердила высокую активность сверхмассивной черной дыры (масса 4 миллиона масс Солнца) Стрельца А*. Наблюдаемый российским телескопом ART-XC поток превышает обычную рентгеновскую светимость на два порядка величины.
Сверхмассивная черная дыра Стрелец А* обычно находится в "тихом" состоянии, но в последнее время начала демонстрировать яркие вспышки (яркость увеличивалась в 100 раз). Одну из недавних таких вспышек наблюдали на ART-XC.
Исследователям удалось отреагировать достаточно оперативно. Другие рентгеновские обсерватории: Chandra, NuSTAR, INTEGRAL — только сейчас наводятся на центр Галактики. ART-XC провел наблюдения в ночь с 11 на 12 августа 2019 года, и подтвердил наличие вспышки. Длительность наблюдений составила около 50 тысяч секунд.
В настоящее время все системы аппарата функционируют штатно, продолжаются работы по калибровке телескопа ART-XC и готовятся к включению детекторы телескопа eRosita. Расстояние от Земли составляет более 1430 тыс. км. Уже сейчас идет активная программа научных наблюдений. Кроме наблюдений центра Галактики получены данные по ярким источникам рентгеновского излучения Лебедь X-1, Центавр X-3, Центавр А.