Первые изображения рентгеновского неба, сделанные китайским зондом «Эйнштейн»

Панорамный вид Млечного Пути в рентгеновских лучах, полученный в ходе калибровочной кампании зонда «Эйнштейн» в космосе во время наблюдения, которое длилось более 11 часов.

Начиная с 9 января 2024 года, дня своего запуска на ракете Long March 2C, зонд Эйнштейна (Einstein Probe, EP) Китайской академии наук (CAS) находится на низкой круговой орбите вокруг Земли на высоте 600 км. Несколько дней назад во время 7-го семинара консорциума Einstein Probe в Пекине были представлены первые изображения, сделанные миссией в период калибровки приборов.

Снимки так называемого «первого света» EP в полной мере иллюстрируют выдающиеся возможности двух его научных инструментов. Широкопольный рентгеновский телескоп (WXT) за один снимок может наблюдать поле, равное почти одной одиннадцатой небесной сферы, а более чувствительный рентгеновский телескоп с последующим наблюдением (FXT) снимает крупные планы небесных объектов и проводит последующие наблюдения за переходными событиями, зафиксированными WXT.

В частности, эти снимки показывают, что уникальная оптическая система EP, имитирующая глаза омара, готова к наблюдению за рентгеновским небом. В миссии также принимают участие ЕКА, Институт внеземной физики имени Макса Планка (MPE) и Национальный центр космических исследований (CNES).

Глаза омара следят за космосом

Прибор WXT зонда состоит из двенадцати модулей, в которых используется новая технология «глаз омара», опробованная в 2022 году в рамках демонстратора технологии LEIA (Lobster Eye Imager for Astronomy). Двенадцать модулей обеспечивают поле зрения площадью более 3600 квадратных градусов, что позволяет космическому аппарату «Эйнштейн» наблюдать за всем ночным небом всего за три орбиты.

Омега Центавра, крупнейшее шаровое скопление в Млечном Пути, запечатленное в рентгеновских лучах зондом «Эйнштейн». Самые яркие системы в рентгеновских лучах — это бинарные системы звезда-нейтронная звезда или звезда-черная дыра, в которых рентгеновские лучи испускаются при падении вещества звезды на ее компактный компаньон. Предоставлено: Китайская академия наук

В первые месяцы своего пребывания в космосе WXT начал свою работу по мониторингу рентгеновского неба. Первое переходное событие, вызванное астрономическим объектом, который не светится постоянно, было обнаружено 19 февраля. Этот кандидат на гамма-всплеск длился 100 секунд. Зонд Эйнштейна обнаружил еще 14 кратковременных рентгеновских событий и зафиксировал рентгеновские лучи от 127 ярких звезд.

В ходе миссии результаты WXT будут направлены на ряд наземных и космических телескопов для проведения последующих наблюдений в различных диапазонах длин волн.

Быстрые последующие наблюдения

Также последующие наблюдения за переходными явлениями проводит FXT на борту зонда «Эйнштейн». Этот прибор оснащен комплектом из двух рентгеновских телескопов для детального изучения рентгеновских объектов и событий.

В последние месяцы FXT зарекомендовал себя как надежный инструмент для наблюдения широкого спектра рентгеновских источников. Первые изображения посвящены остатку сверхновой, эллиптической галактике, шаровому скоплению и туманности.

Удивительно, но FXT уже провел повторное наблюдение рентгеновского события, обнаруженного WXT 20 марта 2024 года, хотя приборы еще не были полностью откалиброваны. Это служит хорошим предзнаменованием для реальной научной деятельности миссии.

Изображение остатка сверхновой Корма A в рентгеновских лучах, полученное зондом «Эйнштейн». Корма A — остаток звездного взрыва, произошедшего 4000 лет назад. Яркое пятно в центре — это оставшаяся звезда. Предоставлено: Китайская академия наук

Следующие шаги для зонда «Эйнштейн»

Способность зонда «Эйнштейн» обнаруживать новые источники рентгеновского излучения на ранних стадиях и следить за тем, как они меняются со временем, имеет решающее значение для углубления нашего понимания самых энергичных процессов в космосе.

В ближайшие месяцы миссия продолжит калибровку аппарата на орбите, после чего приступит к научным наблюдениям примерно в середине июня. В ходе миссии, номинальная продолжительность которой составляет три года, зонд будет двигаться по орбите вокруг Земли, наблюдая за небом в поисках переходных рентгеновских событий. С помощью FXT миссия будет более детально наблюдать за вновь обнаруженными событиями и другими известными интересными объектами.

Возможности зонда «Эйнштейн» дополняют глубокие исследования отдельных космических источников, проводимые миссиями ЕКА XMM-Newton и JAXA XRISM. Его изучение будет иметь решающее значение для подготовки к рентгеновским наблюдениям в рамках будущей миссии ЕКА NewAthena, которая в настоящее время находится в стадии изучения и должна стать крупнейшей рентгеновской обсерваторией из когда-либо созданных.