Наблюдения рентгеновским телескопом eROSITA, работающим на борту орбитальной обсерватории «Спектр-РГ», прекратились. Причиной отключению инструмента стала ситуация на территории Украины, о которой уведомили немецкие власти.
В рамках ответов на актуальные вопросы отметим, что спутник «Спектр-РГ» — российское изделие, созданное НПО имени Лавочкина. Его оснащение включает два рентгеновских телескопа: российский ART-XC и немецкий eROSITA. Постоянно обследуя космическое пространство, они составляют карту объектов, излучающих рентгеновские лучи.
eROSITA перешёл в режим ожидания: прекращены наблюдения, но возобновление возможно по приказу с Земли.
Отключение германского инструмента никак не помешает российскому продолжить работу. У каждого телескопа из пары свой диапазон рентгеновских лучей: диапазоны перекрываются, но не совпадают. Данные двух обзоров дополняют, а не заменяют друг друга.
Данные eROSITA обрабатываются и публикуются немецкими астрономами совместно с российскими. Прекратив наблюдения, Германия нанесла удар прежде всего по своей науке. Кто бы ни извлекал выгоду из первых открытий, опубликованные данные — достояние человечества. Ученые всего мира работают над ними.
Что наблюдает «Спектр-РГ»
Основные цели наблюдений ART-XC и eROSITA.
Прежде всего это скопления галактикМежгалактическое пространство в этих кластерах заполняет горячий (десятки миллионов градусов) газ. Это невероятно разреженное вещество, которое с точки зрения любого здравомыслящего инженера является вакуумом. Но эта пустота довольно тяжёлая: по общей массе внутрикластерный газ превосходит все звёзды и межзвёздный газ в скоплении в десятки раз. Это горячее вещество делает кластер ярким источником рентгеновских лучей.
Следующий источник — сверхмассивные черные дыры В ядрах галактик черные дыры, не излучающие сами по себе, окружены дисками вещества, которое постепенно на них падает. Трение между потоками падающей материи нагревает ее до сотен миллионов градусов, превращая диск в яркий источник рентгеновских лучей.
Выброс вещества облучает рентгеновским светом не только супермассивные черные дыры. Такую активность демонстрируют остатки отгоревших звезд: черные дыры, нейтронные звезды и даже белые карлики. Правда, для этого им требуется близкое расположение к звезде, из которой они будут извлекать материю. пары «хищник—жертва» — тоже цель наблюдений «Спектра-РГ».
Еще одна категория объектов — звезды с активными коронамиВ тысячи раз более активные по сравнению с Солнцем, эти объекты дают заметное рентгеновское излучение на больших расстояниях.
Что особенного в наблюдениях «Спектра-РГ»?
В рентгеновской астрономии, как и в оптической, существуют два противоположных подхода. Можно исследовать небольшие участки неба с помощью телескопов высокой чувствительности и разрешения, способных различить самые слабые источники и тонкие детали. Такие «телескопы-микроскопы» имеют узкое поле зрения и долго смотрят в одну точку, наблюдая отдельные интересные объекты. Для обзора всего неба им потребовались бы десятки лет. В другом случае инструмент нацеливается на всю небесную сферу в разумные сроки, а чувствительность и разрешение подбираются исходя из задач наблюдений.
В последние десятилетия рентгеновская астрономия всё больше ориентируется на микроскопические объекты. Спрос на полные обзоры рос давно, и запуск «Спектра-РГ» в 2019 году подарил астрономам такую возможность.
ART-XC и eROSITA сканируют всё небо. Обзор небесной сферы занимает примерно полгода, после чего процесс начинается заново. Предполагается, что каждый телескоп восемь раз создаст карту неба. Затем эти карты можно будет сравнить. Это поможет обнаружить взрывы и вспышки различного происхождения по принципу «этого яркого объекта здесь раньше не было». Также объединение данных позволит различить слабые источники на фоне шума.
EROSITA регистрирует рентгеновские кванты с меньшей энергией (0,5–11 килоэлектронвольт), чем ART-XC (5–30 килоэлектронвольт). Излучение в первом диапазоне исходит от большего числа небесных объектов. Каталог, составленный по итогам первого года работы ART-XC,… включает870 точечных источников, в том числе 114 новых для рентгеновской астрономии, и 50 протяженных объектов. За это время eROSITA составил карту более миллиона объектовПримерно вдвое больше, чем обнаруживалось за все 60 лет истории рентгеновской астрономии. И это при том, что в области пересечения диапазонов ART-XC и eROSITA российский телескоп… чувствительнее немецкого.
Помимо прочего, у рентгеновского телескопа eROSITA более высокая разрешающая способность (18 угловых секунд против 45 у ART-XC) и большее поле обзора (0,81 квадратного градуса против 0,3).
Вспышки и озарения
Перезапуск телескопа eROSITA в ближайшие недели или месяцы не повлияет на проект «Спектр-РГ». Будет лишь изменена программа наблюдений. Несмотря на это, использование орбитального аппарата без наблюдений – расточительство, так как заатмосферная астрономия очень дорога, и каждая секунда наблюдений ценна.
Кроме стационарных объектов, eROSITA, как и ART-XC, регистрирует различные вспышки.
Телескоп фиксировал длительные гамма-всплески (точнее, рентгеновское излучение на месте всплеска). Предполагают, что это сверхновые редкого типа — гиперновые. Эти взрывы мощнее обычных сверхновых и имеют направленную энергию в узкий конус. При повороте этого конуса к наблюдателю возникает длинный гамма-всплеск и сопутствующие ему явления.
Процесс уничтожения звезд сверхмассивными черными дырами интересен сам по себе. Такое происходит, если звезда находится слишком близко к «тяжеловесу». Гравитация, как знает любой старательный семиклассник, зависит от расстояния. По этой причине полушарие звезды, ближайшее к черной дыре, притягивается к ней сильнее, чем противоположное. Вблизи сверхмассивной черной дыры этот эффект настолько силен, что звезда вытягивается в нить и разрывается на части.
Приливное разрушение — редчайшее событие. Таких катастроф зафиксировано лишь несколько десятков раз. Жаль, если что-то подобное произойдет во время «отключения» телескопа. В небесной канцелярии не заказать повтор. Остаётся надеяться, что телескоп включат как можно скорее.