Орбитальная рентгеновская обсерватория «Спектр-РГ», запущенная с космодрома Байконур 13 июля 2019 года, приступает к проведению обзора звёздного неба.
8 декабря аппарат «Спектр-РГ», разработанный в НПО Лавочкина (входит в Госкорпорацию Роскосмос), двигаясь по орбите вокруг точки либрации L2 на расстоянии 1,5 млн км от Земли, совершил один оборот вокруг оси, направленной в сторону Земли. Таким образом, был произведён пробный скан вдоль большого круга на небесной сфере. Это ознаменовало начало перехода к режиму сканирования всего звёздного неба, который должен продлиться 4 года.
Следуя за движением Земли вокруг Солнца, рентгеновские телескопы на борту обсерватории ART-XC (Россия) и eROSITA (Германия) каждые 6 месяцев будут получать карту всего неба в несколько раз более чувствительную, чем все карты, полученные рентгеновскими астрономами до сих пор. Сумма 8 независимых карт через 4 года работы позволит достигнуть рекордной чувствительности и обнаружить около трех миллионов активных ядер галактик и квазаров, сто тысяч скоплений и групп галактик и около полумиллиона активных звезд, белых карликов, пульсаров и остатков вспышек сверхновых, нейтронных звезд и черных дыр в нашей Галактике. Сравнение отдельных карт неба даст возможность астрофизикам следить за переменностью миллионов рентгеновских источников на небе.
Главной научной задачей обзора неба является исследование крупномасштабной структуры Вселенной и изучение природы темной материи и темной энергии. В тоже время, рекордная чувствительность обзора и обширная выборка рентгеновских источников разных типов, которые будут обнаружены в ходе обзора, имеют колоссальный потенциал для новых открытий и позволят вести исследования по всем направлениям современной астрофизики высоких энергий.
Началу обзора неба предшествовала кропотливая работа ученых и инженеров в Институте космических исследований РАН в Москве и в Институте внеземной физики Общества им. Макса Планка в Германии по настройке и калибровке двух телескопов обсерватории. Эта работа завершилась глубокими проверочными наблюдениями, в ходе которых телескопы обсерватории были испытаны в условиях реальных наблюдений астрофизических объектов.
Возможности телескопа eROSITA по проведению глубоких обзоров площадок в десятки квадратных градусов демонстрируют приведенные рисунки (изображение мини-обзора также можно увидеть на сайте Института внеземной физики Общества им. Макса Планка).
Рентгеновская карта участка Галактического диска (т.н. «Хребет Галактики»), полученная телескопом eROSITA в октябре 2019 г. На карте размером около 25 кв. градусов детектируются многочисленные рентгеновские источники, как расположенные в нашей Галактике, так и квазары, находящиеся на больших расстояниях от нас и наблюдаемые «на просвет». Громадный интерес представляют галактические объекты: целые скопления молодых звезд, активно излучающих в рентгеновских лучах, звезды даже менее массивные чем наше Солнце, но имеющие короны, излучающие в рентгене в тысячи раз больше чем корона нашего Солнца. На карте помечены пульсары — быстро вращающиеся замагниченные нейтронные звезды, остатки вспышек сверхновых, в которых светятся ударные волны из-за столкновений газа, сброшенного погибшей звездой, с окружающим межзвездным газом. Видны зоны диффузного излучения в рентгеновских лучах. Голубой и зеленый цвета соответствуют высоким энергиям фотонов (то есть они излучаются газом с температурой в десятки миллионов градусов, а красный цвет соответствует излучению более холодного газа с температурой от сотен тысяч до миллиона градусов).
«Дыра Локмана» — уникальная область на небе, где поглощение рентгеновского излучения межзвездной средой нашей Галактики достигает минимального значения, что позволяет исследовать с рекордной чувствительностью далекие квазары и скопления галактик. На площадке размером 20 кв. градусов телескоп eROSITA задетектировал около 6000 рентгеновских источников. Подавляющее большинство этих источников — активныe ядра галактик и квазары, излучение которых связано с аккрецией вещества на сверхмассивную черную дыру. Согласно фотометрическим оценкам красных смещений, наиболее далекие из них находятся на красных смещениях вплоть до z~4-5. Также обнаружено более 100 скоплений галактик и несколько сотен активных звезд, расположенных в нашей Галактике.
Показанные изображения были получены в рамках российской квоты наблюдательного времени телескопа еРОЗИТА, и проанализированы сотрудниками отдела астрофизики высоких энергий ИКИ РАН.
