Российские ученые разработали уникальную оптику для обнаружения и изучения пока недоступных нам космических объектов.

В 2011 году планируется запуск международной рентгеновской орбитальной обсерватории «Спектр-Рентген-Гамма» (СРГ). Основная задача станции – получить данные о природе «темной материи», которая, согласно современным представлениям, ответственна за ускоряющееся расширение Вселенной. Орбитальная обсерватория будет производить полный обзор всего неба с рекордными чувствительностью, угловым и энергетическим разрешением в рентгеновском диапазоне 10–30 килоэлектрон-вольт.

Одним из центральных приборов, с помощью которых будут решаться научные задачи, поставленные перед СРГ, станет телескоп, способный вычленять и анализировать слабые рентгеновские сигналы из высокого фонового излучения. Для достижения этой цели были разработаны уникальные концентраторы рентгеновских лучей, основу которых составляет поликапиллярная оптика, разработанная проф. М.А.Кумаховым (оптика Кумахова) в Институте рентгеновской оптики.
Концентратор включает в себя миллионы оптических каналов из боросиликатного стекла диаметром всего в 20 нм, которые позволяют управлять лучом с энергией от нескольких до 80 кэВ. Использование таких концентраторов в сочетании с полупроводниковым детектором маленькой площади (на основе кристаллов CZT - кадмий - цинк - теллур) обеспечит рекордную чувствительность орбитальной обсерватории – 2х10 ^-13 эрг/см² (сейчас чувствительность меньше приблизительно на 1.5 порядка).

Анализ сконцентрированных рентгеновских лучей даст ученым информацию о физических процессах и геометрии их источников, которыми могут быть коронально активные звезды, рентгеновские двойные, белые карлики, остатки вспышек сверхновых и др. Ученые предполагают, что в ходе проекта СРГ, рассчитанного на 7-10 лет, удастся открыть порядка 100 тысяч скоплений галактик и трех миллионов ядер активных галактик (сверхмассивных черных дыр). Будет исследовано и фоновое рентгеновское излучение галактики, послесвечение гамма-всплесков на ранних стадиях развития Вселенной.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Ранее (1990-1999 гг.) на рентгеновском спутнике ROSAT (Германия, США, Великобритания) уже предпринимались попытки обзора всего неба, но недостаточно жесткий энергетический диапазон (0.1-2,5 кэВ), в котором работал ROSAT, не позволил детектировать многие рентгеновские источники.

Как считают астрофизики, обсерватория СРГ на десятки лет станет важнейшим источником информации для российской и мировой науки. Результаты экспериментов смогут изменить наше понимание фундаментальных законов физики.

Проект СРГ разрабатывают в Институте космических исследований РАН совместно с зарубежными научными центрами, в том числе Институтом внеземной физики Общества Макса Планка (Германия), Германского аэрокосмического центра, Лейстерского университета (Великобритания) и др.