«Радиоастрон»: медленно, но верно

18 июля исполнится год с момента запуска космического радиотелескопа «Радиоастрон». Дело движется, радиотелескоп еще осенью был успешно опробован в режиме интерферометра с наземными радиотелескопами. На днях опубликовано два пресс-релиза, за номерами 13 [1] и 14 [2]: первый рапортует об очередном методическом продвижении, второй посвящен первым научным результатам.

Рис. 1. Интерференционный отклик от мазера H20 в области звездообразования W51, полученный между 10-метровым космическим радиотелескопом (КРТ) и 100-метровым радиотелескопом в Эффельсберге. Время накопления составляет 240 секунд. Величина проекции базы интерферометра — 1,14 диаметра Земли. По осям отложены: величина коррелированного отклика излучения (в единицах отношения сигнал/шум) в зависимости от частоты спектральной детали и частоты интерференции.

Основной методический результат заключается в получении интерференционного сигнала на самой короткой длине волны диапазона «Радиоастрона» — 1,3 см. Чем короче длина волны, тем сложнее найти интерференционный сигнал, но угловое разрешение получается выше, и главное — на коротких волнах меньше поглощение в источнике, поэтому можно увидеть более глубокие области активных галактических ядер. Это принципиально важно, поскольку в таких объектах находятся сверхмассивные черные дыры, и разрешения «Радиоастрона» в принципе хватает, чтобы увидеть их горизонт.

Интерференционный сигнал на 1,3 см был получен от квазара, находящегося близко к линии наземный телескоп — космический телескоп (проекция базы — четверть земного диаметра), при такой ориентации сигнал легче обнаруживается. Наземной станцией интерферометра служил 100-метровый радиотелескоп в Германии.

Другой методический результат — измерение времени когерентности. Проблема заключается в том, что интерференционный сигнал со временем «уходит» из-за турбулентности атмосферы. В наземной радиоинтерферометрии время когерентности составляет от 1 до 15 минут — оно важно, поскольку это фактически время накопления сигнала. Полученные результаты — 10 минут на волне 6 м и 2 минуты — на 1,3 см. То есть стабильность не хуже, чем у наземных радиоинтерферометров.

Рис. 2. Вверху — интерференционный отклик, полученный от радиоизлучения пульсара из созвездия Парусов, зарегистрированного на радиотелескопах в Парксе и Тидбинбилле (Австралия), после корреляционной обработки 10-минутного наблюдательного сеанса. Максимум интерференционного отклика сконцентрирован б узком диапазоне задержек (±30 нс) и частот интерференции (±5 мгц). Кружок рассеяния остается неразрешенным.
Внизу — интерференционный отклик, полученный с 10-метрового космического телескопа и 70-метрового радиотелескопа в Тидбинбилле. Область интерференционного отклика охватывает широкий диапазоне задержек (±10 мкс) и частот интерференции (±0,2 гц). Кружок рассеяния разрешается, что позволяет исследовать его структуру и эволюцию

Второй пресс-релиз посвящен первым научным результатам.

Проведено картографирование блазара 0716+714 (подобные «имена» составлены из координат источника и в научном просторечии называются «телефонными номерами»). Блазар — это активное галактическое ядро, которое выбрасывает релятивистскую струю вещества, направленную точно на нас, из-за чего источник видится очень ярким (как прожектор, направленный на наблюдателя). Данный блазар находится на красном смещении 0,3, что в световых годах будет около 3 миллиардов. «Радиоастрон» пока определил только верхний предел на размер излучающей области этого блазара — 40 микросекунд дуги, или 0,2 парсека. Это значит, что струя (джет) блазара излучает невдалеке от своего истока.

Обнаружены компактные детали в активном галактическом ядре (квазаре) OJ 287. Этот квазар знаменит тем, что содержит две черные дыры, обращающиеся вокруг общего центра масс с периодом 12 лет. Одна из них имеет рекордную массу — 18 млрд масс Солнца (как масса средней галактики), другая — 100 млн. Разрешение при этом в 10 раз превосходит разрешение наземных интерферометров, и это еще не предел.

Обзор ядер активных галактик продолжается.

Из галактических объектов получен интерференционный сигнал от водяного мазера на 1,35 см в области звездообразования W51, находящейся в 5,4 килопарсека от нас. Хорошо видны несколько ярких деталей, соответствующих различным областям излучения (рис. 1).

Наконец, впервые измерено рассеяние радиоволн на неоднородностях космической плазмы, которые искривляют, рассеивают и фокусируют радиолучи. В качестве радиоисточника использован пульсар в созвездии Парусов. Впервые разрешен кружок рассеяния (рис. 2). Выявление структуры этого кружка и ее изменение со временем позволят впервые исследовать неоднородности плазмы на луче зрения.

Б. Ш.

1. http://trv-science.ru/uploads/RA_Newsletter_13_ru.pdf

2. http://trv-science.ru/uploads/RA_Newsletter_14_ru.pdf

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Связанные статьи

avatar
  Подписаться  
Уведомление о

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: