Флюорография космоса

Астрономия, без сомнения, является одной из самых высокотехнологичных отраслей современной науки. Сегодня исследователь вооружен столь мощными техническими средствами, что уже, наверное, не осталось ни одного источника данных об объектах Вселенной, к которому бы не припадал пытливый человеческий взгляд.

Астрономия, без сомнения, является одной из самых высокотехнологичных отраслей современной науки. Сегодня исследователь вооружен столь мощными техническими средствами, что уже, наверное, не осталось ни одного источника данных об объектах Вселенной, к которому бы не припадал пытливый человеческий взгляд. С помощью технологий сбора и регистрации космического излучения и компьютерной обработки изображений ученые умудрились уложить всю широту электромагнитного спектра в узкий диапазон видимого света, доставляя одновременно и наслаждение для глаза, и пищу для ума.

Одной из самых грандиозных идей, получившей воплощение в последней четверти прошлого века, стало создание под общим руководством НАСА серии «больших обсерваторий» - космических аппаратов, способных исследовать объекты Вселенной в диапазоне длин волн от инфракрасного до рентгеновского и гамма-излучения. В 1990 году на околоземную орбиту был выведен космический телескоп им. Хаббла, примерно через год в космос отправился гамма-телескоп им. Комптона. Следующей «большой обсерваторией», начавшей космическую вахту в 1999 году, стал рентгеновский телескоп Chandra, названный в честь одного из выдающихся астрофизиков современности Субраманьяна Чандрасекара. Обсерватория Chandra была не первым космическим форпостом рентгеновской астрономии, но стала самым мощным из них.

Особые свойства рентгеновского излучения не позволяют использовать при создании телескопа методы оптической астрономии. Дело в том, что фотоны рентгеновского излучения имеют гораздо большую энергию, нежели фотоны видимого света, что приводит к их поглощению в материале зеркала при больших углах падения. Сфокусировать рентгеновские лучи можно только в том случае, если они падают под очень пологим углом, не более 1°. Для этих целей применяют так называемые зеркала касательного падения, представляющие собой комбинацию параболических и гиперболических поверхностей, напоминающих в совокупности коническую трубу. Изготовление зеркал было одной из самых тонких работ при создании обсерватории. Достаточно сказать, что точность обработки поверхности каждого зеркала была так высока, что будь зеркало увеличено до размеров Земли, самые большие неровности на его поверхности не превышали бы двух метров.

Разумеется, собрать рентгеновские фотоны это только полдела, надо еще зафиксировать и проанализировать их. Для этого обсерватория оборудована камерами и спектрографами. Камер две, и обе они размещены в фокусе телескопа. Первая называется HRC (камера высокого разрешения), ее основой являются два микроканальных детектора. Микроканальный детектор имеет вид квадрата со стороной 10 см и содержит порядка 70 млн. тонких трубочек-каналов, каждая из которых работает как маленький фотоумножитель. Высокая чувствительность и разрешение камеры делают ее незаменимой при наблюдении остатков сверхновых звезд, горячей материи в далеких галактиках, а также при наблюдении крайне слабых объектов. Принцип работы второй камеры, называющейся ACIS, основан на использовании приборов с зарядовой связью, простые образцы которых можно найти в любой домашней видеокамере или цифровом фотоаппарате. Особенностью ACIS является то, что она может не только фиксировать место, откуда пришло излучение, но и измерять энергию пришедших фотонов. Кроме того, на Chandra установлены два спектрометра, использующих дифракционные решетки, работающие на просвет.

Космический аппарат движется по эллиптической орбите высотой от 10 до 140 тыс. км, благодаря чему большую часть времени он находится вне радиационных поясов Земли. Диапазон энергий, в которых работает аппаратура обсерватории, составляет 0,2-10 КэВ. Телескоп превосходит разрешением всех своих предшественников не менее чем в восемь раз и может обнаруживать источники в 20-50 раз более слабые, чем известные ранее.

С помощью рентгеновской обсерватории ученым стали доступны для исследования самые таинственные объекты Вселенной. Данные «Чандры» позволили открыть явление перетекания вещества со звезды на звезду в тесных двойных системах, наблюдать состояние вещества, падающего в черную дыру и находящегося у так называемого горизонта событий. На сегодняшний день обсерватория дает столь большое количество новой информации о горячей материи и связанных с ней объектах, таких как черные дыры, нейтронные звезды, молодые горячие звезды, квазары, расширяющиеся оболочки сверхновых звезд, что астрономы часто не успевают ее обрабатывать.

С последними открытиями, сделанными благодаря телескопу Chandra, можно ознакомиться в научно-популярном Интернет-журнале xTerra.Ru, а более подробную информацию - получить на сайте Центра рентгеновской обсерватории.

[i40138]