«Земля и Вселенная» 2003 №6, сс. 3-4

(отрывок — про "Чандру")

Наблюдения на космической рентгеновской обсерватории "Чандра" показали наличие большого числа маломассивных рентгеновских двойных звезд в эллиптических и линзовидных галактиках, а также в балджах (центральных сферических компонентах) дисковых галактик. Распределение источников по светимостям хорошо описывается двумя компонентами, граница между которыми соответствует светимости (степенному закону с изломом) порядка 2-3 х 1038 эрг/с.

Так как эта величина примерно равна максимальной (эддингтоновской) светимости нейтронной звезды с массой 1.4 М⊙, то, возможно, более мощные источники — это аккрецирующие черные дыры, а менее мощные — нейтронные звезды. С некоторой долей уверенности можно говорить, что мы видим в галактиках ранних типов (эллиптических и линзовидных) тесные двойные системы с черными дырами (самые яркие источники) и с нейтронными звездами (менее яркие).

От всех естественных наук астрономию отличает отсутствие прямых экспериментов с исследуемыми объектами. Лишь в Солнечной системе мы можем очень редко "потрогать руками" небесные тела, но эта часть астрономии уже практически выделилась в самостоятельную дисциплину (даже в несколько разных дисциплин, часто более близких к изучению Земли, чем к исследованию далекого космоса). Астрономия — наука наблюдательная. Поэтому основной прогресс в этой области исследования природы связан с появлением новых средств наблюдений (телескопы, сеть телескопов, космические обсерватории; Земля и Вселенная, 1993, №5; 1998, №6) и новых методов обработки информации (интерферометрия, компьютерные программы, ПЗС-матрицы). В последние несколько лет много интересных результатов получено в рентгеновском диапазоне (Земля и Вселенная, 1993, № 6; 2000, № 6). Это прямое измерение сверхсильного магнитного поля нейтронной звезды в источнике мягких повторяющихся гамма-всплесков, определение природы рентгеновского фона, новые сведения о скоплениях галактик, открытие структуры пульсарных туманностей. Связаны такие достижения в том числе и с работой двух космических обсерваторий: европейской "ИксММ-Ньютон" ("ХММ", запущена в декабре 1999 г.) и американской "Чандра" ("СХО", запущена в июле 1999 г.), названной в честь нобелевского лауреата С. Чандрасекара. Оба спутника совершили большой шаг вперед в развитии рентгеновских наблюдений, их эффективность на порядок превышает возможности приборов предыдущих КА. Эти обсерватории не дублируют, а дополняют друг друга, так как их создатели максимизировали разные параметры инструментов (Земля и Вселенная, 2000, № 4). Благодаря рекордной собирающей площади телескопа — 4650 см² (аналог площади объектива у обычных телескопов) — "ИксММ-Ньютон" может фиксировать спектры очень высокого качества для рентгеновского диапазона. В астрономии излучение (в первую очередь электромагнитное) — единственный источник информации, поэтому нужно попытаться "выжать" из него как можно больше, так сказать, "препарировать" излучение, то есть тщательно проанализировать его спектры. Например, наблюдая остаток сверхновой, "ИксММ-Ньютон" может рассмотреть, как в ней распределены различные химические элементы.

Космическая рентгеновская обсерватория "Чандра". Ее телескопы работают в диапазоне 0.1-10 кэВ, их разрешение — лучше 1" (у "ИксММ-Ньютон"разрешение примерно в 6 раз хуже). Рисунок NASA.

Обсерватория "Чандра" обладает невиданным доселе в области высоких энергий угловым разрешением — 0.5". Поэтому ее результаты более известны: их легче представить в наглядной форме. "Чандра", в первую очередь, получает потрясающие рентгеновские снимки, на спутнике, конечно, есть и спектральная аппаратура. Взаимная дополняемость обсерваторий была недавно продемонстрирована на примере исследования звезд в созвездии Близнецов — Кастор А и Б. "Чандра" обладает единственным в мире телескопом, который может дать исчерпывающую информацию об этой звездной паре и даже разглядеть третий компонент. На самом деле Кастор — шестикратная система, каждый из трех ее компаньонов, в свою очередь, является тесной двойной системой, что для рентгеновской аппаратуры пока недоступно. Получить нужные спектры звезд в отдельности спутник не смог. Однако совместные наблюдения на обсерваториях "Чандра" и "ИксММ-Ньютон" дали ученым хорошие рентгеновские спектры обеих звезд и помогли изучить некоторые другие их свойства. Благодаря своему высокому угловому разрешению и высокой проницающей способности "Чандра" предоставила возможность впервые детально исследовать популяции рентгеновских источников за пределами Местной группы.