«Эйнштейн» увидел «первый свет»: снимки космического рентгеновского телескопа демонстрируют мощь новых инструментов
Первые захватывающие снимки, полученные международной командой космического телескопа «Зонд Эйнштейна», были представлены на 7-м семинаре консорциума в Пекине. Эти изображения демонстрируют весь потенциал новой оптики и готовность исследовать небо в рентгеновском диапазоне. Космический рентгеновский телескоп запечатлел несколько известных небесных объектов, давая представление о возможностях миссии.
Запущенный 9 января 2024 года космический телескоп Einstein Probe Китайской академии наук (CAS) присоединился к миссиям XMM-Newton Европейского космического агентства (ESA) и XRISM Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) в стремлении раскрыть тайны Вселенной, изучая её в рентгеновском диапазоне. Миссия стала результатом сотрудничества CAS с ЕКА, Институтом внеземной физики Макса Планка (MPE) в Германии и Национальным центром космических исследований (CNES) Франции.
В течение нескольких месяцев после запуска группа миссии проводила тесты для подтверждения работоспособности и калибровки научных инструментов. На этом решающем этапе «Эйнштейн» собирал научные данные от различных источников рентгеновского излучения.
Эти снимки «первого света» демонстрируют возможности двух научных инструментов телескопа. Широкоугольный рентгеновский телескоп (WXT) может наблюдать панораму почти одной одиннадцатой небесной сферы за один снимок, а более чувствительный рентгеновский телескоп последующего наблюдения (FXT) предлагает крупные планы и может точно определять события, зафиксированные WXT.
Способность миссии оперативно обнаруживать новые источники рентгеновского излучения и отслеживать их изменения во времени имеет большое значение для улучшения понимания наиболее энергетических процессов во Вселенной. Мощные рентгеновские лучи пронизывают космос, когда сталкиваются нейтронные звёзды, вспыхивают сверхновые, а материя поглощается чёрными дырами или выбрасывается из окружающих их магнитных полей.
Инструмент WXT состоит из двенадцати модулей, использующих новую технологию «глаз омара» (Lobster-eye optics), которая была протестирована в 2022 году демонстратором технологии LEIA (Lobster Eye Imager for Astronomy). Двенадцать модулей обеспечивают поле зрения более 3600 квадратных градусов, позволяя охватывать все ночное небо всего за три витка.
В первые месяцы работы на орбите WXT начал следить за рентгеновским небом. Первый транзиентный источник рентгеновского излучения – астрономический объект, который не светится постоянно, а появляется и снова исчезает – был обнаружен 19 февраля. Этот кандидат на гамма-всплеск длился 100 секунд. «Эйнштейн» также обнаружил ещё 14 временных источников рентгеновского излучения и зафиксировал рентгеновские лучи 127 вспыхивающих звёзд.
В ходе миссии результаты широкоугольного инструмента помогут ряду наземных и космических телескопов провести наблюдения в различных диапазонах длин волн. Дополнительные рентгеновские наблюдения также можно будет получить с помощью прибора FXT.
Инструмент FXT «Эйнштейна» оснащён набором из двух рентгеновских телескопов для детального изучения объектов и событий, излучающих рентгеновские лучи. За последние месяцы FXT зарекомендовал себя как надёжный инструмент для наблюдения за рядом источников рентгеновского излучения. Примечательно, что FXT уже провёл наблюдение рентгеновского явления, обнаруженного WXT 20 марта 2024 года. «Несмотря на то, что инструменты ещё не были полностью откалиброваны, мы смогли провести наблюдения с помощью FXT за быстрым рентгеновским транзиентом, впервые замеченным WXT», — поясняет доктор Эрик Куулкерс, учёный проекта от ЕКА.
В ближайшие месяцы «Эйнштейн» продолжит процесс калибровки на орбите, прежде чем в середине июня приступит к полномасштабным научным наблюдениям. В течение трёхлетней миссии спутник будет облетать Землю на высоте 600 километров и сканировать небо в поисках временных рентгеновских явлений. Используя высокочувствительный FXT, миссия сможет глубже изучать недавно обнаруженные события и другие интересные известные объекты.
Благодаря своим возможностям «Эйнштейн» в значительной степени дополняет углубленные исследования отдельных космических источников рентгеновского излучения, проводимые с помощью обсерваторий XMM-Newton и XRISM. Работа этой миссии имеет фундаментальное значение для подготовки к рентгеновским наблюдениям будущей масштабной миссии ЕКА NewAthena, которая должна стать крупнейшей рентгеновской обсерваторией.