Космос под ногами: спецпроект Naked Science о космонавтике и «трудной» нефти
Читать
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
01.03.2022
Анатолий Глянцев
1
123 845

Санкции до небес: что за телескоп отключила Германия на российском «Спектре-РГ»?

7.1

Рентгеновский телескоп eROSITA на борту орбитальной обсерватории «Спектр-РГ» прекратил наблюдения. Германская сторона отключила этот инструмент в связи с событиями на территории Украины. Naked Science объясняет, кому и чем грозит этот шаг.

Карта рентгеновского излучения неба по данным eROSITA./(с)Jeremy Sanders, Hermann Brunner and the eSASS team (MPE); Евгений Чуразов, Марат Гильфанов (ИКИ).

Попытаемся сразу ответить на самые напрашивающиеся вопросы. Спутник «Спектр-РГ» — российский, он разработан в НПО имени Лавочкина. На его борту два рентгеновских телескопа, российский ART-XC и немецкий eROSITA. Они методично обшаривают всю небесную сферу и наносят на карту источники рентгеновского излучения.

Сейчас eROSITA переведен в безопасный режим: он не ведет наблюдений, но может вернуться к ним в любой момент по команде с Земли.

Отключение германского инструмента никак не мешает российскому продолжать работу. Но у каждого телескопа из пары свой диапазон рентгеновских лучей: они перекрываются, но не совпадают. Так что данные двух обзоров дополняют, а не заменяют друг друга.

Данные eROSITA обрабатываются и публикуются немецкими астрономами в сотрудничестве с российскими. Прекратив наблюдения, Германия нанесла удар прежде всего по собственной науке. Но, кто бы ни снимал сливки первых открытий, опубликованные данные — достояние человечества. Над ними работают ученые всего мира.

Что наблюдает «Спектр-РГ»

Перечислим важнейшие объекты, которые наблюдают ART-XC и eROSITA.

Прежде всего это скопления галактик. Пространство между галактиками в этих кластерах заполнено горячим (десятки миллионов градусов) межгалактическим газом. Он невероятно разрежен, так что с точки зрения любого здравомыслящего инженера это вакуум. Но это довольно тяжелая пустота: по общей массе внутрикластерный газ на порядок превосходит все звезды и межзвездный газ в скоплении. Это горячее вещество превращает кластер в яркий источник рентгеновских лучей.

Следующий источник — сверхмассивные черные дыры в ядрах галактик. Конечно, сама по себе черная дыра ничего не излучает. Но многие из этих монстров окружены диском постепенно падающего на них вещества. Трение между потоками падающей материи раскаляет ее до сотен миллионов градусов, и диск превращается в яркий источник рентгеновских лучей.

Излучение падающего вещества превращает в рентгеновские «светильники» не только сверхмассивные черные дыры. Такой активностью могут похвастаться и остатки отгоревших звезд: черные дыры, нейтронные звезды и даже белые карлики. Правда, для этого им необходимо тесное соседство со звездой, из которой они и будут буквально высасывать материю. Такие пары «хищник—жертва» — тоже цель наблюдений «Спектра-РГ».

Еще одна категория объектов — звезды с активными коронами. Они в тысячи раз активнее Солнца, поэтому их рентгеновское излучение заметно на больших расстояниях.

Что особенного в наблюдениях «Спектра-РГ»?

В рентгеновской астрономии, как и в оптической, есть два противоположных подхода. Можно тщательно изучать небольшие участки неба. Для этого применяются телескопы с большой чувствительностью (способностью разглядеть как можно более тусклые источники) и высоким разрешением (способностью различить как можно более тонкие детали). Такие «телескопы-микроскопы» имеют очень узкое поле зрения и обычно подолгу смотрят в одну точку. Их задача — наблюдать отдельные интересные объекты. Чтобы сделать обзор всего неба, им понадобились бы буквально десятки лет. А можно, наоборот, нацелить инструмент на обзор всей небесной сферы в разумные сроки, а чувствительность и разрешение подобрать по принципу «лучшее, что мы можем себе позволить, исходя из основной задачи».

В последние десятилетия в рентгеновской астрономии наблюдался явный крен в сторону «микроскопов». Необходимость в новых полных обзорах назревала давно. Запуск «Спектра-РГ» в 2019 году наконец обеспечил астрономам такую возможность.

И ART-XC, и eROSITA сканируют все небо. На обзор небесной сферы уходит около полугода, а потом он начинается сначала. Планируется, что каждый телескоп картирует небесную сферу восемь раз. Потом эти карты можно будет наложить друг на друга. Во-первых, это поможет выявить взрывы и вспышки разной природы, по принципу «этого яркого объекта здесь раньше не было». Во-вторых, объединение данных позволит различить слабые источники на фоне неизбежного шума.

Чем немецкий eROSITA отличается от российского ART-XC? Прежде всего он принимает рентгеновские кванты с меньшей энергией: 0,5–11 килоэлектронвольт против 5–30 килоэлектронвольт. В первом, более мягком, диапазоне излучает больше небесных тел. Каталог, составленный по итогам первого года работы ART-XC, включает 870 точечных источников (114 из которых — новые для рентгеновской астрономии) и 50 протяженных объектов. За этот же период наблюдений eROSITA нанес на карту более миллиона объектов — примерно вдвое больше, чем было открыто за всю 60-летнюю историю рентгеновской астрономии. И это при том, что в области, где перекрываются диапазоны ART-XC и eROSITA, российский телескоп чувствительнее немецкого.

Кроме того, у eROSITA лучше разрешающая способность (18 угловых секунд против 45 у ART-XC) и шире поле зрения (0,81 квадратного градуса против 0,3).

Вспышки и озарения

Если телескоп eROSITA будет снова включен в ближайшие недели или хотя бы месяцы, ничего страшного с проектом «Спектр-РГ» не произойдет. Просто немного сдвинется программа наблюдений. Хотя тратить впустую время орбитального аппарата, конечно же, расточительно: заатмосферная астрономия обходится так дорого, что стоит ценить каждую секунду наблюдений.

Однако, кроме стационарных объектов, eROSITA (как и ART-XC) наблюдает еще и разнообразные вспышки.

Например, телескоп уже фиксировал длинные гамма-всплески (точнее, рентгеновское свечение на месте такого всплеска). Считается, что это сверхновые редкого типа — так называемые гиперновые. Эти взрывы куда мощнее обычных вспышек сверхновых. К тому же их энергия направлена в узкий конус. Когда этот конус повернут к наблюдателю, мы и наблюдаем длинный гамма-всплеск и все сопутствующие ему явления.

Еще один интересный процесс — уничтожение звезд сверхмассивными черными дырами. Такое бывает, если светило слишком близко подходит к «тяжеловесу». Гравитация, как помнит любой старательный семиклассник, зависит от расстояния. Поэтому ближайшее к черной дыре полушарие звезды притягивается к ней сильнее, чем противоположное. Вблизи сверхмассивной черной дыры этот эффект настолько силен, что звезда буквально вытягивается в нить и разрывается на части. Это называется приливным разрушением звезды.
Приливное разрушение — крайне редкое событие. Такие катастрофы наблюдались лишь несколько десятков раз. Обидно, если что-нибудь подобное произойдет, пока телескоп будет «в отключке». В небесной канцелярии не закажешь повтор. Остается надеяться, что телескоп все-таки включат как можно скорее.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
27 января
Александр Березин

Игру 2013 года и выходящий с января 2023 года сериал по ней часто принимают за научную фантастику. То есть произведение, основанное на предположениях, не противоречащих науке. Однако вряд ли дело обстоит таким образом. Проблема в том, что создатели мира The Last of Us слишком некритично подошли как к научному фундаменту, на котором основан их мир постапокалипсиса, так и к тому, что думает наука о самой реальности «постапов». Naked Science пробует разобраться в деталях.

Позавчера, 16:24
Анна Новиковская

Сегодня популяции многих видов пчел в упадке, и британские исследователи предложили еще один способ спасти этих насекомых: превратить часть кирпичей в стенах домов в «мини-ульи».

2 часа назад
Сергей Васильев

Пару лет назад далекий магнетар вдруг резко замедлил свое вращение и начал испускать радиоволны. Американские астрофизики объяснили это внезапным появлением трещины, через которую с поверхности звезды начал бить мощный поток частиц.

Позавчера, 16:24
Анна Новиковская

Сегодня популяции многих видов пчел в упадке, и британские исследователи предложили еще один способ спасти этих насекомых: превратить часть кирпичей в стенах домов в «мини-ульи».

Позавчера, 11:09
Сергей Васильев

Венерины мухоловки регистрируют до пяти стимуляций чувствительных волосков, чтобы захлопнуть свою ловушку и начать переваривание. Но уникальный мутант Dyscalculia не может «считать» даже до двух. Ученые показали, что это связано с нарушением восприятия ионов кальция.

27 января
Александр Березин

Игру 2013 года и выходящий с января 2023 года сериал по ней часто принимают за научную фантастику. То есть произведение, основанное на предположениях, не противоречащих науке. Однако вряд ли дело обстоит таким образом. Проблема в том, что создатели мира The Last of Us слишком некритично подошли как к научному фундаменту, на котором основан их мир постапокалипсиса, так и к тому, что думает наука о самой реальности «постапов». Naked Science пробует разобраться в деталях.

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

5 января
Александра Медведева

Биологи показали, что нейронные сети гиппокампа, ответственные за пространственное восприятие, изменяются не линейным образом, а в соответствии с гиперболической геометрией. То есть мозг представляет пространство в форме расширяющихся песочных часов. Результаты исследования могут иметь значение для лучшего понимания различных нейродегенеративных расстройств.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

05.03.2022
-
1
+
Значит нужно самим конструировать и запускать такие телескопы в космос
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: