Рентгеновская астрономия

Какова история развития рентгеновской астрономии? Какими методами изучалось излучение космического рентгеновского фона? И каковы перспективы развития рентгеновских телескопов? Об этом рассказывает доктор физико-математических наук Михаил Ревнивцев.

Рентгеновская астрономия — это инструмент для проведения физических опытов. Но вместо того, чтобы проводить опыты в своей лаборатории на Земле, вы наблюдаете уже за готовыми опытами во Вселенной. За последние полвека интерес к рентгеновской астрономии вырос потому, что именно в рентгеновском диапазоне энергий происходит излучение таких интересных объектов, как черные дыры, нейтронные звезды, белые карлики, скопления галактик и так далее. История рентгеновской астрономии начинается с запуска первых спутников, когда стало возможно наблюдать рентгеновское излучение.

В 1962 году группа, руководимая Риккардо Джаккони, провела несколько ракетных запусков. В одном из них аппаратура сработала, и оказалось, что на небе кроме Солнца есть другие источники излучения, в частности, было открыто два важнейших наблюдательных феномена: излучение Скорпион X-1 и излучение космического рентгеновского фона. Как мы сегодня знаем, это суммарное излучение сверхмассивных черных дыр во Вселенной. Скорпион X-1 — ярчайший источник. Сегодня, после изучения в различных обсерваториях, мы понимаем, что это система, состоящая из двух звезд, одна из которых нейтронная. Нейтронная звезда перетягивает на себя вещество со звезды-компаньона и, выделяя энергию, излучает в рентгеновском диапазоне.

Построение карт неба при помощи коллимированных инструментов представляет собой большую проблему. Угловое разрешение на небе — 1 градус максимум. В результате не сможете связать рентгеновский источник, положение на небе которого вы определили, с другим источником. Вы просто измерите его поток в рентгеновском диапазоне и не будете знать, с чем он связан, какова его природа и природа излучения. На квадратном градусе в оптическом диапазоне можно наблюдать десятки тысяч звезд в разных направлениях на небе. Это означает, что, посмотрев на какую-то часть неба внутри градуса, вы не будете знать, с чем связано рентгеновское излучение: близкий ли это источник или далекий, галактика или нейтронная звезда. Для решения этой проблемы необходимы специальные инструменты, которые будут иметь гораздо лучшее угловое разрешение.