КФУ окажет наземную поддержку международной космической миссии “Спектр-РГ”

Орбитальная астрофизическая обсерватория «Спектр-РГ», которой предстоит создать новую детальную карту Вселенной, будет запущена в космос 22 июня с космодрома «Байконур».

На орбиту аппарат выведет ракета-носитель «Протон-М» с разгонным блоком «ДМ-03».

Проекту предстоит получить новые данные об эволюции Вселенной и обнаружить ранее неизвестные человечеству космические объекты, излучающие в рентгеновском диапазоне.

Одной из важнейшей частей миссии станут наземные оптические наблюдения новых рентгеновских источников, которые проведет Казанский федеральный университет. Для этого будет использован уникальный телескоп РТТ-150, расположенный в Турции.

_

«Спектр-Рентген-Гамма» – российская космическая миссия с участием Германии, которой предстоит «переписать», или уточнить карту Вселенной, используя современные высокотехнологичные возможности в рентгеновском диапазоне энергий.

Известно, что предыдущий обзор всего неба был сделан 30 лет назад немецким спутником РОСАТ, однако его чувствительность была в 30 раз ниже современных аналогов. В связи с этим ученые предполагают, что в ходе уникального эксперимента Спектр-РГ человечество ждет множество новых открытий: от получения данных об эволюции скопления галактик при расширении Вселенной, до обнаружения множества новых космических объектов, излучающих в рентгеновском диапазоне.

По состоянию на 2019 год проект Спектр-РГ, реализуемый в рамках соглашения между Роскосмосом и Германским аэрокосмическим центром – это единственный проект орбитальной астрономии на ближайшие 5 лет, который способен создать полномасштабную карту Вселенной в рентгеновском диапазоне энергий.

_

Обработкой данных, которые будут получены с телескопов обсерватории Спектр-РГ, займутся российские ученые из Института космических исследований РАН и их немецкие коллеги.

Казанский федеральный университет будет обеспечивать поддержку обсерватории Спектр-РГ оптическими наблюдениями на уникальном российско-турецком телескопе РТТ-150 (совместный проект КФУ, АН РТ, ИКИ РАН и Национальной обсерватории Турции).

Известно, что основу обсерватории «Спектр-РГ» составляют два телескопа: германский – еРОЗИТА (для наблюдений в мягком рентгеновском диапазоне) и российский- АРТ-XC, предназначенный для наблюдений в жестком рентгеновском диапазоне. Изготовлением спутника занимался НПО им. Лавочкина (Москва), научная программа была разработана Институтом космических исследований Российской академии наук совместно с Институтом внеземной физики общества им.Макса Планка (Германия).

Предполагается, что за 7 лет работы на орбите «Спектр-РГ» составит список излучающих в рентгеновском диапазоне объектов на небе для составления детальной карты Вселенной. В течение первых 4 лет наблюдений обсерватория 8 раз просканирует все небо, а затем, в течение последующих трех лет, ученые выполнят выборочное изучение наиболее интересных объектов из обнаруженных.

Сканирование неба телескопами обсерватории «Спектр-Рентген-Гамма» будет осуществляться непрерывно, данные будут передаваться на Землю в среднем раз в сутки.

Участниками проекта со стороны Германии и России уже решено поделить небо пополам: обработку рентгеновских наблюдений телескопа еРозита на одной его половине станут вести российские ученые, а на другой – их немецкие коллеги. Обработкой данных телескопа АРТ-ХС будут заниматься только представители России.

Наземная поддержка из Турции (РТТ-150)

Наземная поддержка в виде российско-турецкого телескопа РТТ-150 предполагает идентификацию и классификацию источников рентгеновского излучения – дело в том, что чаще всего природу открываемых объектов непросто понять только по рентгеновским данным.

Кроме того, телескоп РТТ-150, установленный в Турции на высоте 2500 метров, позволяет вести наблюдения в южном секторе неба, недоступном для телескопов, расположенных на территории России. Для того чтобы усилить светочувствительность РТТ-150, в состав его научного оборудования в 2019

году вошла новая современная ПЗС-матрица, которая является одним из лучших в мире детекторов света для астрономии в своем классе.

Tелескоп еРОЗИТА

Tелескоп еРОЗИТА был создан в Германии под руководством Института внеземной физики Общества им. Макса Планка, главная его задача – обнаружение в ходе обзора неба всех массивных скоплений галактик в наблюдаемой части Вселенной для проведения высокоточных космологических измерений. Так, ученые будут исследовать активные ядра галактик и квазары, активность которых связана с аккрецией вещества на сверхмассивные черные дыры – по некоторым данным, ожидается, что таких сверхмассивных черных дыр в активных ядрах галактик ожидается открыть 3 миллиона.

«Телескоп еРОЗИТА обсерватории “Спектр-РГ” обладает уникальной чувствительностью. Сканирование неба, которым обсерватория будет заниматься в течение четырех первых лет работы, – это уникальный эксперимент, – подчеркнул ведущий научный сотрудник Института космических исследований РАН Марат Гильфанов. – Предыдущий такой обзор всего неба был сделан 30 лет назад немецким спутником РОСАТ, но его чувствительность была в 30 раз ниже. Когда вы делаете что-то в 30 раз лучше, чем делали до вас, то вас всегда ожидают открытия».

По утверждению одного из научных руководителей проекта Спектр-РГ, академика РАН Рашида Сюняева, российские астрофизики способны качественно обрабатывать уникальные данные сложнейших современных приборов в космосе и интерпретировать полученные результаты:

“Казанский университет становится одним из центров наземной оптической поддержки международной орбитальной обсерватории «Спектр-РГ». У руководителя Отделения астрофизики и космической геодезии Института физики КФУ профессора Наиля Сахибуллина и заведующего кафедрой Ильфана Бикмаева и их коллег есть громадный опыт наблюдения в оптических лучах объектов, которые были открыты при помощи Европейского космологического спутника Planck и международной орбитальной обсерватории гамма-лучей INTEGRAL, которая была выведена на орбиту могучей российской ракетой «Протон» еще в 2002 году. За это Россия имеет 25% наблюдательного времени орбитальной обсерватории INTEGRAL. Казанские астрофизики, фотометристы и спектроскописты получали, используя полутораметровый оптический российско-турецкий телескоп, расположенный в 50 км от Антальи, детальные изображения далеких скоплений галактик спутника Planck и определили их красные смещения, измеряя положения спектральных линий в их спектрах, возникающие вследствие расширения Вселенной».

После запуска обсерватории СРГ на орбиту астрономам Казанского федерального университета в 2019-2026 годах предстоит заниматься оптическим отождествлением объектов, которые будет открывать космическая обсерватория «Спектр-РГ».

Подготовка к работе в проекте началась несколько лет назад. Два года назад Казанский федеральный университет начал подготовку студентов и аспирантов для работы с российско-германской орбитальной обсерваторией «Спектр-Рентген-Гамма».

По словам Рашида Сюняева, с помощью обсерватории планируется открыть приблизительно три миллиона сверхмассивных (с массами в миллионы и даже миллиарды масс Солнца) черных дыр в ядрах активных галактик. У ученых будет возможность увидеть практически все массивные скопления галактик в наблюдаемой Вселенной, обнаружить рентгеновское излучение сотен тысяч звезд нашей Галактики. Кроме того, исследователя надеются наблюдать эффекты взаимодействия солнечного ветра с межзвездной средой на внешней границе Солнечной системы.