«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.

 См. также:

  • 10 загадок, скрытых в небесах02.08.2011 10 загадок, скрытых в небесах Мы обсуждаем 10 астрофизических проблем, решения которых можно ожидать в ближайшие 10 лет. Эти решения могут заметно изменить картину мира, как дополнив ее, так и переписав некоторые фрагменты.
  • Астрофизика‑202012.01.2021 Астрофизика‑2020 За год в астрофизической части Архива (arXiv.org) появилось около 15 тыс. статей. Это, конечно, снова рекорд, хотя прирост по сравнению с 2019 и 2018 годами совсем небольшой. Тем не менее есть из чего выбирать. Основными темами нашего ежегодного обзора станут результаты работы крупных проектов, несколько громких, но пока не до конца понятных заявлений об открытиях, экзопланеты и, разумеется, быстрые радиовсплески. Однако начнем с «плановых» результатов.
  • Нобелевские пульсары в небе «Аресибо»22.12.2020 Нобелевские пульсары в небе «Аресибо» Среди множества ярких результатов, полученных на телескопе «Аресибо», есть по крайней мере два открытия нобелевского уровня. Оба связаны с пульсарами. Инструмент благодаря своей высокой чувствительности оказался особенно ценным в изучении этих удивительных объектов — вращающихся нейтронных звезд, излучающих направленные радиолучи, чиркающие по нам на каждом обороте пульсара, подобно лучу маяка.
  • Новый год в обсерватории «Аресибо»22.12.2020 Новый год в обсерватории «Аресибо» Мне доводилось вести наблюдения на многих радиотелескопах, в том числе на самых больших — стометровых в Эффельсберге (Германия) и Грин-Бэнке (США), на 70-метровых антеннах центров дальней космической связи в Евпатории и Уссурийске… Это не просто рабочие инструменты, а шедевры инженерного искусства, можно сказать, настоящие его вершины. Кроме того, они просто очень красивы. Но обсерватория «Аресибо» меня потрясла.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: