«Спектр» Вселенной

18.08.2019

Рентгеновский телескоп Спектр

С космодрома Байконур ракета-носитель «Протон-М» готовится вывести в космос  космическую обсерваторию «Спектр-Р.Г» с двумя уникальными телескопами.  Задача российско-германского проекта -  создать первую в истории подробную карту Вселенной, проникнуть в тайну сверхмассивных чёрных дыр и кротовых нор

Ракета "Протон", увенчанная астрофизической обсерваторией Спектр, готова к старту с космодрома Байконур.

У аппарата планируется миссия поистине вселенского масштаба. 

Михаил Павлинский, заместитель директора ИКР РАН, доктор физико-математических наук: 

- Фактически делается полная перепись населения нашей вселенной с точки зрения самых массивных образований. Это скопление галактик, которые сформировались за всю историю. 
 
- Вторая часть - это анализ всех ядерных активных галактик, которые включают в себя крупные или сверхмассивные черные дыры, которые проявляют себя так же в рентгеновском диапазоне длин волн, их будет несколько миллионов.

Спектр  Р.Г - это  два мощнейших телескопа. 

Российский ART-XC и немецкий tRosita, увидят вселенную в рентгеновских лучах. Дело в том, что скопление галактик окружены горячим газом, его температура составляет миллионы градусов. Обычная оптика увидеть этого не позволяет, поэтому выбран рентгеновский диапазон.

Рашид Сюняев, академик РАН, научный руководитель проекта "Спектр- Р.Г ": "Это первый в стране телескоп, с оптикой косого падения. Это единственный способ фокусировать рентген лучи и строить картинку в космосе."

Илья Ломакин, главный конструктор проекта "Спектр-Рг": "На самом  деле, каждый из этих телескопов состоит из семи маленьких телескопов. Каждый из телескопов оснащен рентгеновскими зеркалами, так называемая вольтеровская оптика. Это оптика косого падения, угол падения луча на поверхность телескопа очень мал."

Зеркала телескопов - гордость ученых. Их полировали до 1 нанометра, величина близкая по размерам к атомам.  

Михаил Павлинский,заместитель директора ИКР РАН: "Для обывателя наиболее простой пример, это когда мы посылаем плоский камешек с большой скорость, вдоль воды. И он начинает отражаться и отскакивать.  Примерно такой же эффект у нас получается, когда фотон на гладкую поверхность падает. Поверхность очень гладкая.

Это и есть зеркало косого падения. Это делалось  в Российском Федеральном ядерном центре.


Смотреть на вселенную Спектр Р.Г  будет из точки Лагранджа L2. Примерно в полутора  миллионов километрах от Земли. На самом деле это некая область, с достаточно большим размахом, в этой области нужно постоянно поддерживать аппарат. Эта область не стабильна и нужно постоянно корректировать орбиту и поддерживать аппарат в этой области. Это происходит с помощью двигателей коррекции.

Сначала происходит траекторное измерение, т. е с наземных средств меряется положение аппарата. Вычисляется  и дальше мы понимаем, где он должен быть.

Пересчитываем траекторию и даем команду как он должен быть скорректирован, что бы он постоянно находился в области этой точки Лагранджа.

Из точки Лагранджа L2 одновременно видно и Солнце и Землю. Там нет таких сильных помех, как на орбите нашей планеты.

Российские и немецкие телескопы перекрывают друг друга. Это сделано специально, что бы на карте Вселенной не осталось белых пятен. 

Оптику ART-XC и  tRosita  будут тщательно оберегать от загрязнений не только на Земле, но и в космосе.

Точки объективов откроются на подлете к точке Лагранджа  L2, что бы частицы топлива не помешали исследованиям.

От Земли до точки командировки Спектр-Р.Г проделает за 100 дней.

Телескопы рассмотрят вначале известные объекты, а дальше ученые ждут мировых сенсаций.

Александр Лутовинов, заместитель директора РАН, профессор РФН: "Когда вы делаете обзор всего неба, вы таких объектов видите не один, а несколько миллионов. Все они находятся на разных стадиях эволюции. Фактически вы можете заглянуть обратно в истории вселенной от  того момента когда они образовались  и как они пришли в наши времена. Изучая разные объекты."

"Благодаря Спектору -Р.Г мы сможем наблюдать, что происходило во вселенной на протяжении 10 млрд. лет. Узнаем, что случилось намного раньше появления нашей планеты и как образовалась Земля.

 Мы знаем, что Вселенная расширяется, с разными скоростями и благодаря темной энергии. 

Рашид Сюняев, академик РАН, научный руководитель проекта "Спектр- Р.Г": Вселенная не просто расширяется, вселенная ускоряется. Не замедляясь из-за гравитации. И связано это с тем, что во вселенной есть темная энергия.

Плотность этой темной энергии очень мала, но она расталкивает нашу вселенную и заставляет ее ускорятся быстрее и быстрее."

Как полагают ученые, вселенная на 70 % состоит из темной энергии.  20-25% темная материя, природа которой тоже не ясна.

И только около 4.5 % барионное вещество. Из которого состоит в том числе и человек, т. е мы дети вселенной. 

Задача Спектора -Р.Г  узнать, изменятся ли эти пропорции в будущем?

Рашид Сюняев, академик РАН, научный руководитель проекта "Спектр- Р.Г": "Пока не начнется распад вещества в нашей галактике, она будет жить. Хуже, что порядка одного-двух миллиардов лет она съест все запасы ядерного топлива  и вокруг будут одни белые карлики и нейтронные звезды, черные дыры. Природа черных дыр неизвестна, а масштабы пугают. 

Александр Лутовинов, зам. директора ИКИ РАН, профессор РАН: "В центре нашей галактики находится массивная черная дыра, она не очень массивна, весит всего порядка 4 тонн масс солнца, но есть галактики в центрах которых находятся черные дыры, которые весом в миллиард тонн масс солнца.

Мы увидим эти массивные черные дыры на разных стадиях эволюции, мы можем постараться проследить историю массы, всех этих сверхмассивных дыр, потому что это является одной из крупнейших загадок, которые сейчас есть."

Рашид Сюняев, академик РАН, научный руководитель проекта "Спектр- Р.Г":  "На карту мы  надеемся нанести 3 млн. сверхмассивных, акриссирующих черных дыр. Т. е это дыры с массой миллиард или 100 миллионов солнечных масс.

 Чтобы мы их увидели и они светили, нужно чтобы одна такая дыра ела Землю в секунду.  

Главное для нас понять, равномерно ли распределены эти черные дыры в пространстве или скучиваются. И второе мы увидим при каком красном смещении они родились."

 Что бы не потеряться во вселенной, на телескопах есть специальные  звездные датчики. 1 на ART-XC и 2 на tRosita. Это поможет ориентироваться на уже известные объекты, потому что количество новых будет таково, что запутаться в них даже ученым легко.

Всю информацию космическая обсерватория будет сбрасывать на Землю по мощному радиоканалу. Сеанс связи ночью. За четыре часа каждые сутки, аппарат будет сбрасывать терабайты информации.

Александр Лутовинов, зам. директора ИКИ РАН, профессор РАН:  "Каждые сутки мы будем открывать терабайты информации, которой нет не в одном источнике в мире. И это самая большая для нас проблема, что с этой информацией делать? Почему?

 Да потому, что надо это и в оптике наблюдать и в других диапазонах длин волн." 

Телескопы несколько раз просканируют вселенную. Потом ученые будут наблюдать за самыми интересными объектами. Ведущие астрофизические центры мира готовятся работать круглосуточно.



Теги: телескоп
234567 Начало активности (дата): 18.08.2019 10:48:00
234567 Кем создан (ID): 989
234567 Ключевые слова:  спектр, вселенная, черные дыры, черная материя, телескоп, космос
12354567899