Версия для печати
Вернуться к списку

ДОКАЗАНО: ЗЕМЛЯ ПОЯВИЛАСЬ В РЕЗУЛЬТАТЕ ВЗРЫВА СВЕРХНОВОЙ

Ученые из Института космических исследований Российской академии наука (ИКИ РАН) вместе с коллегами из европейского центра космических исследований и технологий европейского космического агентства (ЕКА) наблюдали за процессами, происходящими в Большом Магеллановом Облаке. И с помощью орбитальной обсерваторией ИНТЕГРАЛ зарегистрировали жесткое рентгеновское излучение от остатка сверхновой SN1987А в линиях радиоактивного распада титана-44. Иными словами, впервые удалось получить прямое доказательство образования титана в момент взрыва сверхновой. Специалисты даже определили, что этого металла образовалось 6 на десять в 26-й степени килограммов. Это примерно 100 земных масс.

Если учесть, что в земной коре титана содержится примерно 0,5 процента, то его количества, синтезированного при взрыве сверхновой SN1987А, хватило бы для строительства 20 тысяч таких планет, как наша.

КСТАТИ

Сквозь пыль пространства и времени

Международная астрофизическая обсерватория ИНТЕГРАЛ была выведена на высокоапогейную орбиту 17 октября 2002 года в 4 часа 41 минуту по Гринвичу с космодрома Байконур. В качестве средства выведения была использована российская ракета-носитель «Протон» Государственного космического научно-производственного центра им. М.В. Хруничева с разгонным блоком ДМ Ракетно-космической корпорации «Энергия» им. С.П. Королёва. Выведение обсерватории на высокоэллиптическую орбиту, предложенную и рассчитанную российскими учеными, было выполнено с точностями много лучше (более чем на порядок) гарантированных величин, что позволило значительно сократить расход топлива при формировании окончательной орбиты и, как следствие, увеличить время жизни обсерватории с 5 лет до 21 года. По расчётам, запаса топлива на борту спутника должно хватить до 2023 года.

Обсерватория ИНТЕГРАЛ - крупнейший совместный проект космических агентств Европы (ЕКА), России (Роскосмос) и США (НАСА). Благодаря ей взору исследователей открылась Вселенная рентгеновского и гамма-диапазонов электромагнитного излучения.

Фотоны жесткого рентгеновского диапазона (более 15 килоэлектрон-вольт или кэВ) обладают большой проникающей способностью, то есть способны пройти сквозь довольно большую толщу вещества. Это имеет как минусы: такие фотоны трудно сфокусировать, — так и свои плюсы: астрофизические объекты, скрытые от нас оболочкой пыли и газа или межзвездным веществом в плоскости Галактики, становятся видимыми в жестких рентгеновских лучах.

Черные дыры под наблюдением

Название ИНТЕГРАЛ — сокращение от «Международная Астрофизическая Лаборатория Гамма-Лучей» (INTErnational Gamma Ray Astrophysical Laboratory — INTEGRAL).

Рентгеновская и гамма-астрономия изучает свойства и поведение вещества в условиях, которые невозможно воссоздать в лабораториях — при экстремально высоких температурах, под действием сверхсильных гравитационных и магнитных полей. Объекты изучения — взрывы и остатки сверхновых, релятивистские компактные объекты (объекты с большой массой и очень малыми размерами: нейтронные звезды, черные дыры, белые карлики), аннигиляция антивещества, свечение межзвездной среды под действием космических лучей высоких энергий и другие «бурные» процессы нашей Вселенной. Земная атмосфера представляет собой непреодолимое препятствие на пути рентгеновских и гамма-фотонов, поэтому астрофизические исследования непосредственно в этом диапазоне энергий проводятся с бортов космических аппаратов.

Обсерватория ИНТЕГРАЛ - один из самых передовых инструментов для исследования Вселенной в жестких рентгеновских и гамма-лучах. При ее создании был использован опыт, полученный с помощью рентгеновских телескопов модуля КВАНТ орбитальной станции МИР и космической обсерватории ГРАНАТ, созданных в России в широкой международной кооперации.

Основные преимущества обсерватории ИНТЕГРАЛ:

- большое поле зрения приборов при хорошем угловом разрешении и высокой чувствительности. Это сочетание позволяет проводить обзоры больших участков неба и при этом различать отдельные источники в таких густонаселенных областях неба, как плоскость Галактики и ее центр;

- широкий энергетический диапазон, простирающийся от энергий в несколько кэВ до нескольких мегаэлектрон-вольт. Это позволяет получать информацию, как о тепловых, так и нетепловых процессах, происходящих в релятивистских компактных источниках, а значит, понимать их физику;

- рекордное энергетическое разрешение приборов на энергиях выше 20 кэВ. Благодаря этому ИНТЕГРАЛ является (и останется на долгие годы) самой лучшей обсерваторией для исследования эмиссионных линий, возникающих в результате распада радиоактивных элементов в нашей и ближайших к нам галактиках. Наблюдение этих линий — важнейший способ изучения состава и эволюции вещества во Вселенной.

Все что интересно и загадочно

Участие России в проекте ИНТЕГРАЛ инициировал академик РАН Рашид Сюняев - главный научный сотрудник ИКИ РАН. Он стал научным руководителем проекта от нашей страны.

Российские ученые имеют исключительное право на использование 25 процентов наблюдательного времени обсерватории.

Для обсерватории ИНТЕГРАЛ впервые в России был реализован принцип национальной обсерватории. Это значит, что любой ученый из любого российского научного института или университета может подать заявку на проведение наблюдений любого объекта и, в случае одобрения заявки, получить данные для их последующей обработки и анализа.

Все научные данные, полученные в рамках российской квоты наблюдательного времени, становятся доступными для российских ученых через Российский Центр научных данных (РЦНД) обсерватории ИНТЕГРАЛ , организованный в Институте космических исследований РАН при поддержке Российской академии наук и Российского фонда фундаментальных исследований. Общий объем научных данных обсерватории составляет несколько десятков терабайт. Данные продолжают поступать в режиме реального времени со скоростью около 2 гигабайт в сутки.

Российские ученые внесли решающий вклад в получение и публикацию большинства важнейших результатов обсерватории: за 10 лет вышло более 130 статей в ведущих российских и зарубежных журналах («Письма в Астрономический журнал», Nature, Astrophysical Journal, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Astronomy & Astrophysics и т.д.), опубликовано несколько десятков астрономических телеграмм и циркуляров, защищено 9 диссертаций. Работы российских ученых, основанные на данных обсерватории ИНТЕГРАЛ, уже собрали более 2200 ссылок в научных журналах всего мира, что свидетельствует о том, что эти работы и полученные в них результаты широко признаны и используются учеными во всем мире в их работе.

НАША СПРАВКА

Что еще позволил сделать ИНТЕГРАЛ

Построены карты всего неба с рекордной чувствительностью в области галактической плоскости и выделенных внегалактических полей. Анализ полученных карт позволил открыть более трехсот новых жестких рентгеновских источников, что более чем в два раза увеличило число известных объектов на небе.

Обнаружены новые типы галактических рентгеновских источников — нейтронных звезд в коконах пыли и газа, и вспыхивающих нейтронных звезд в двойных системах со сверхгигантами.

Объяснена природа диффузного свечения галактики в жестком рентгеновском диапазоне — решена проблема так называемого рентгеновского «хребта» Галактики (Galactic ridge); при помощи наблюдений обсерватории ИНТЕГРАЛ было показано, что это излучение в диапазоне энергий 17–80 кэВ создается большим количеством аккрецирующих, то есть перетягивающих на себя материю звезды-компаньона, белых карликов в двойных звёздных системах.

С большой точностью измерены энергии ядерных линий на энергиях 511 (линия аннигиляции позитронов) и 1809 кэВ (линия распада радиоактивного алюминия-26,) и построены карты интенсивности излучения в этих линиях.

Доказано, что сверхмассивная черная дыра в ядре нашей Галактики была активна в совсем недавнем прошлом — около 300 лет назад.

Составлена представительная выборка активных сверхмассивных черных дыр в ядрах близких галактик, обнаружено, что они неравномерно распределены по объему в ближней Вселенной, тем самым отражая распределение материи в целом.

С большой точностью измерено космическое фоновое излучение в жестком рентгеновском диапазоне.

Открыт новый класс слабых гамма-всплесков.

Открыты нетепловые механизмы излучения у нейтронных звезд со сверхсильными магнитными полями (магнитаров) и черных дыр.