Увидеть центр скопления галактик и умереть

Какие результаты успел получить спутник «Хитоми» перед безвременной кончиной

Телескоп «Хитоми», художественное изображение. Иллюстрация: Akihiro Ikeshita / JAXA

Японский спутник «Хитоми», запущенный в начале года, должен был проработать на орбите несколько лет, однако уже через пять недель после запуска развалился на части. Тем не менее он успел «взглянуть» на галактическое скопление Персея и передать на Землю научные данные.

«Хитоми» запустили 17 февраля 2016 года, чтобы изучать крупномасштабную структуру Вселенной, то есть галактических скоплений. Размеры таких скоплений — десятки миллионов световых лет, масса — в сотни триллионов раз больше Солнечной.

«Их масса сосредоточена не в звездах, а в огромном количестве газа, нагретого до десятков и сотен миллионов градусов, который в основном сосредоточен в центре галактического скопления. Есть много теорий, почему газ такой горячий. «Хитоми» должен был исследовать его температуру и движение», — рассказал один из участников коллаборации «Хитоми» Феликс Агаронян.

На борту «Хитоми» были установлены приборы для регистрации рентгеновского излучения. Однако спутник проработал совсем недолго, 26 марта начались неприятности: из-за ошибки в программе двигатели спутника начали вращать аппарат, когда этого совсем не нужно было делать, и он развалился на части.

«Японцы устраивали банкет после калибровки каждого из четырех приборов. Последний банкет был посвящен прибору, работающему в диапазоне жесткого рентгена. На следующее утро мы получили тревожное письмо от менеджера проекта и сначала даже не поняли, что случилось. Письмо было написано на английском, но как-то очень по-японски», — вспоминает ученый. Вскоре выяснилось, что «Хитоми» перестал выходить на связь.

Тем не менее спутник успел получить ценные данные. «Настройка приборов «Хитоми» проводилась на скоплении Персея и Крабовидной туманности. Это была большая удача, потому что данные были получены в процессе калибровки», — сказал Агаронян.

В центре скопления Персея находится галактика NGC 1275, а в центре галактики — сверхмассивная черная дыра. Считалось, что черная дыра «взбалтывает» и нагревает газ в галактическом скоплении. Однако окружение черной дыры в NGC 1275 оказалось против ожиданий очень спокойным: газ движется со скоростью всего 160 км/с плюс-минус 10 км/с.

Галактическое скопление Персея на снимке рентгеновского телескопа «Чандра»
Галактическое скопление Персея на снимке рентгеновского телескопа «Чандра». Иллюстрация: NASA / CXC / Stanford / I.Zhuravleva et al


«Также считалось, что высокая температура газа связана с его движением. Так что, если бы газ двигался со скоростью 500 км/с, это был бы не такой интересный результат. А так оба наблюдения не вписываются в современные концепции», — объяснил Агаронян.

Вопрос о температуре газа напрямую связан с эволюцией галактических скоплений. Газ для звезд — строительный материал, но, чтобы образовалась звезда, он должен остыть.

Данные «Хитоми» помогут точнее «взвешивать» галактические скопления. Один из способов измерять их массу — анализировать излучение горячего газа в скоплении. Это можно сделать по данным других рентгеновских телескопов — «Чандра» и XMM-Newton. Однако если бы газ двигался более активно, в эти расчеты пришлось бы вносить поправки.

У «Хитоми» было два предшественника — спутники ASTRO-E и «Сузаку». ASTRO-E пытались запустить в 2000 году, но ракета-носитель взорвалась, и он упал в океан. А у «Сузаку» через несколько недель после запуска в 2005 году отказала система охлаждения. Но, несмотря на все неудачи, команда проекта «Хитоми» надеется запустить четвертый спутник — может быть, ему наконец повезет.

Данные «Хитоми» опубликованы в журнале Nature.

Феликс Альбертович Агаронян — профессор Института перспективных исследований Дублина (Ирландия), руководитель группы астрофизики высоких энергий Института ядерной физики Общества Макса Планка (Германия), профессор кафедры «Молекулярная физика» НИЯУ МИФИ.

Теги:

Читать еще на Чердаке: