Цзюцюань, 15 июня (Синьхуа) – Китай запустил свой первый рентгеновский космический телескоп для наблюдения за черными дырами, пульсарами и гамма-всплесками. Запуск осуществлён при помощи ракеты-носителя Long March-4B с космодрома Цзюцюань в пустыне Гоби на северо-западе Китая в 11 часов утра в четверг.
2.5-тонный рентгеновский телескоп (Hard X-ray Modulation Telescope, HXMT), получивший название Insight (“Хуэйянь” (“Прозорливый глаз”)), был отправлен на орбиту высотой 550 километров над землей, чтобы помочь ученым лучше понять эволюцию черных дыр, а также изучить сильные магнитные поля и внутреннее строение пульсаров.
При помощи телескопа ученые также изучат как использовать пульсары для навигации кораблей и искать гамма-всплески, соответствующие гравитационным волнам.
Ожидается, что являющийся результатом знаний и усилий нескольких поколений китайских ученых Insight продвинет развитие космической астрономии в Китае и улучшит технологию обнаружения рентгеновских лучей в космосе.
Insight можно рассматривать как небольшую обсерваторию в космосе, поскольку она имеет при себе трио детекторов – высокоэнергетический рентгеновский телескоп (HE), рентгеновский телескоп средней энергии (ME) и рентгеновский телескоп с низкой энергией ( LE), которые охватывают широкий энергетический диапазон от 1 кэВ до 250 кэВ, сказал главный конструктор Лу Фанцзюнь.
Основанный на методе демодуляции, впервые предложенном академиком Академии наук Китая (CAS) Ли Типи в 1993 году, HE имеет общую зону обнаружения более 5000 квадратных сантиметров, самую большую в мире в своем энергетическом диапазоне.
«Учитывая, что он имеет большую область обнаружения, чем другие рентгеновские зонды, HXMT может выявить больше признаков у известных источников», – сказал Сюн Шаолинь, ученый из Института физики высоких энергий CAS.
Чэнь Юн, главный конструктор LE, сказал, что рентгеновские лучи более низкой энергии обычно имеют больше фотонов, поэтому телескоп, основанный на методе фокусировки, не подходит для наблюдения очень ярких объектов, излучающих мягкие рентгеновские лучи, поскольку слишком большое количество фотонов за раз приведет к чрезмерному облучению.
Но у HXMT не будет этой проблемы, так как его коллиматоры рассеивают фотоны вместо их фокусировки. «Независимо от того, насколько ярки источники, наш телескоп не будет ослеплен», – сказал Чэнь.
По словам Чжан Шуаннана, ведущего научного сотрудника HXMT, разработчики спутника обнаружили, что набор высокоэнергетических детекторов HXMT, первоначально предназначенный для экранирования фоновых шумов, вызванных нежелательными частицами, может быть отрегулирован для наблюдения за гамма-всплесками. Эта новая функция раздвигает полосу наблюдения спутника до 3 МэВ и очень хороший энергетический спектр, сказал Чжан.
«Мы с нетерпением ждем открытия новых видов черных дыр и изучения состояния нейтронных звезд в условиях экстремальной гравитации и плотности и физических законов в экстремальных магнитных полях. Ожидается, что эти исследования приведут к новым прорывам в физике».
По сравнению с рентгеновскими астрономическими спутниками других стран, HXMT имеет большую зону обнаружения, более широкий энергетический диапазон и более широкую область обзора. Это дает преимущества в наблюдении за черными дырами и нейтронными звездами, излучающими яркие рентгеновские лучи, и может более эффективно сканировать галактику, сказал Чжан.
По его словам, другие спутники провели съемки неба и обнаружили много небесных источников рентгеновских лучей. Однако источники часто являются переменными, и случайные интенсивные вспышки могут быть упущены в ходе одного или двух обследований.
Новые исследования могут выявить либо новые источники рентгеновского излучения, либо новые виды деятельности в известных источниках. Поэтому HXMT будет многократно сканировать Млечный Путь для поиска активных и переменных небесных тел, излучающих рентгеновское излучение.
«Во Вселенной так много черных дыр и нейтронных звезд, но мы не имеем полного понимания ни одного из этих явлений. Поэтому нам нужны новые спутники, чтобы проводить больше наблюдений», – сказал Чжан.
«Черные дыры будут в центре нашего наблюдения, так как они очень интересны и могут генерировать различные виды излучения, включая рентгеновские лучи и космические лучи с высокой энергией».
До сих пор в нашей галактике было найдено около 20 черных дыр. «Мы надеемся, что наш телескоп сможет обнаружить больше черных дыр. Мы также надеемся улучшить наблюдение за уже обнаруженными черными дырами».
Иногда черная дыра спокойная, но в других случаях у не очень «плохое настроение». Чжан объясняет, что когда черная дыра «сердится», она генерирует очень сильные рентгеновские снимки или гамма-всплески или струйные потоки.
Другие страны отправили на орбиту несколько рентгеновских спутников, но большинство из них пригодны для наблюдения только относительно спокойных черных дыр. Однако HXMT подходит для наблюдения “сердитых” черных дыр и нейтронных звезд.
«Мы до сих пор неясно, почему некоторые черные дыры внезапно изменили своё состояние, так как мы не наблюдали их достаточно долго», – сказал Чжан. «Мы планируем провести тщательный обзор черных дыр и нейтронных звезд в галактике».
Нейтронная звезда или пульсар настолько странны, что, когда первая такая звезда была обнаружена, она ошибочно принималась за сигналы от инопланетян. У нейтронных звёзд.
«Мы все еще не знаем о внутреннем строении пульсаров. Современные физические законы не могут описывать вещества в состоянии пульсара, так как ни одна лаборатория на Земле не может создать плотность, столь же большую, как у пульсара. Поэтому мы должны провести больше наблюдений пульсаров.
С момента обнаружения гравитационных волн ученые стремились найти электромагнитные сигналы, соответствующие гравитационным волнам. Это будет важной задачей для телескопа Insight.
Некоторые ученые подозревают, что таинственные гамма-всплески могут быть электромагнитными сигналами, соответствующими гравитационным волнам.
Эффективная область обнаружения HXMT для мониторинга гамма-всплесков в 10 раз больше, чем у американского космического телескопа Fermi. Ученые считают, что HXMT может обнаружить почти 200 гамма-всплесков в год.
«HXMT может сыграть жизненно важную роль в поиске электромагнитных сигналов, соответствующих гравитационным волнам», – сказал Чжан. «Если HXMT сможет обнаруживать электромагнитные сигналы, соответствующие гравитационным волнам, это будет его самое замечательное научное открытие».
(news.xinhuanet.com)
