16 августа в Институте космических исследований (ИКИ РАН) прошел студенческий тур, организованный порталом «Научная Россия». Ученые рассказали гостям института об итогах трехлетней работы миссии астрофизической лаборатории «Спектр-РГ» (СРГ).
Научно-популярные лекции, обсуждение главных астрофизических вопросов современности, демонстрация новейшего оборудования и космические аппараты разных поколений ― в ИКИ РАН студентов ведущих вузов страны ждала насыщенная программа. В начале встречи член-корреспондент РАН, заместитель директора по научной работе ИКИ РАН Александр Анатольевич Лутовинов рассказал о том, как развивалась рентгеновская астрономия. Когда мы смотрим на ночное небо с Земли, то на самом деле видим лишь малую часть объектов, которые существуют во Вселенной. Для того чтобы увидеть больше, например, черные дыры или сливающиеся двойные звезды, ученые и инженеры создают космические обсерватории. Одна из них ― российская «Спектр-РГ» ― позволяет составить самую глубокую карту Вселенной и изучить объекты, ранее не исследованные. Так, например, отечественный телескоп ART-XC им. М.Н. Павлинского, установленный на борту СРГ, впервые сделал обзор неба в диапазоне энергий 4-12 кэВ. Никогда ранее обзор всего неба не делался в этом диапазоне длин волн с таким чувствительным инструментом и с таким угловым разрешением.
Справка. Российская астрофизическая обсерватория «Спектр-РГ», запущенная в космос в 2019 г. ― один из крупнейших научных проектов в мире, нацеленный на создание подробной карты Вселенной в рентгеновском диапазоне.
За время своей миссии СРГ уже увидел туманность Андромеды, пульсары, квазары, сверхмассивные черные дыры и другие интересные объекты, а в 2020 г. аппарат впервые осмотрел все небо.
«Наши главные научные задачи ― изучение крупномасштабной структуры Вселенной. Впервые в истории отечественной космонавтики наш аппарат работает в точке Лагранжа L2, что в 1,5 млн км от Земли. Точка Лагранжа в математическом смысле ― это именно точка, но из-за того, что она неустойчива, спутник находится не в самой точке, а летает вокруг нее по некоторой орбите», ― говорит А.А. Лутовинов.
В музее ИКИ РАН. Фото: Ольга Мерзлякова, «Научная Россия».
В ходе экскурсии ребята увидели точную копию российского телескопа ART-XC им. М.Н. Павлинского, работающего по принципу рентгеновской оптики косого падения, полупроводниковый детектор рентгеновского излучения СД01, модуль рентгеновского телескопа «АРТ-П», ранее входившего в состав астрофизической обсерватории «Гранат», и многие другие культовые аппараты, предназначенные для изучения космоса.
Хорошее угловое разрешение телескопа ART-XC им. М.Н. Павлинского позволяет уверенно регистрировать и локализовывать жесткие рентгеновские источники по всему небу.
«Чем выше и жестче диапазон энергий, тем быстрее падает количество фотонов. Поэтому каждый фотон, приходящий в жестких лучах, имеет огромную ценность для нас. Дело в том, что существуют объекты, которые попросту не видны в мягких каналах, например, сверхмассивные черные дыры, закрытые гигантскими дисками из пыли и газа, или нейтронные звезды, находящихся внутри мощного звездного ветра от близкой звезды», ― рассказал А.А. Лутовинов.
А.А. Лутовинов рассказывает об уникальном российском телескопе ART-XC им. М.Н. Павлинского. Позади спикера ― точная рабочая копия телескопа, участвовавшая в испытаниях СРГ. Фото: Ольга Мерзлякова, «Научная Россия».
Данные, поступающие от СРГ на Землю, ежедневно обрабатываются специалистами ИКИ РАН. О том, как происходит этот процесс, студентам подробно рассказали специалисты.
«Программа наблюдений составляется как минимум на месяц вперед, с учетом возможности изменить ее в течение нескольких дней. Мы тщательно готовимся к каждому новому сеансу. В отделе ежедневно работает дежурный ученый, который может оценить качество информации, понять, есть ли среди огромного массива данных что-то интересное или нет», ― прокомментировал старший научный сотрудник отдела астрофизики высоких энергий В.А. Арефьев.
В процессе управления астрофизической обсерваторией СРГ задействовано огромное количество ученых из разных ведомств. Успех СРГ на орбите обусловлен слаженной работой специалистов ГК «Роскосмос», в первую очередь — НПО им. С.А. Лавочкина, ученых и инженеров «Росатома», Российской академии наук и других научных организаций, подчеркивают в ИКИ РАН.
Встреча студентов с учеными проходила в формате живого общения, где учащиеся смогли задать многочисленные вопросы о работе космических аппаратов и технологиях их создания. Ребят также интересовали фундаментальные вопросы космологии, например, поможет ли СРГ приблизиться к разгадке тайны темной энергии. По словам ученых, пролить свет на этот вопрос могут скопления галактик, которые обсерватория изучает самым тщательным образом. Но для анализа всех получаемых данных нужно еще немало времени.
Студенческий тур в ИКИ РАН. Фото: Ольга Мерзлякова, «Научная Россия».
«Сейчас мы решаем задачу построения самой глубокой карты нашей Галактики в рентгеновском диапазоне. Ранее “Спектр-РГ” уже сделал четыре полных обзора неба, а значит, самая лучшая карта всего неба, по сути, уже есть, и теперь ближайшая наша задача ― сконцентрироваться на Млечном Пути», ― рассказал о ближайших планах миссии А.А. Лутовинов.
Подробнее ― в наших видео!
Александр Лутовинов рассказывает о работе ИКИ РАН и демонстрирует оборудование.
Комментарий ведущего инженера ИКИ РАН Александра Кривченко.
Специалисты ИКИ РАН рассказывают, как происходит сбор и анализ данных, получаемых от СРГ.
Лекция А.А. Лутовинова о рентгеновской астрономии и миссии СРГ.
Об исследованиях ИКИ РАН рассказывает Андрей Николаевич Семена — к.ф.-м.н., научный сотрудник отдела астрофизики высоких энергий ИКИ РАН.
Материал подготовлен при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ и Российской академии наук.
