Spektr-RG: 4 ans d’activité à un Point de Lagrange

Spektr-RG et ses deux télescopes à rayons X.

Spektr-RG et ses deux télescopes à rayons X.

Le 13 juillet 2023 marque le quatrième anniversaire du lancement de l'observatoire astrophysique russe Spektr-RG. 

Aujourd'hui, grâce à ses travaux, plus de 1,1 téraoctet de données télémétriques ont été transmises à la Terre, qui se sont ensuite transformées en dizaines de téraoctets de données scientifiques.

Sur leur base, plus de soixante-dix publications scientifiques ont été écrites, dans lesquelles des centaines, voire des milliers de sources ont été analysées.

À l'heure actuelle, le télescope russe ART-XC nommé M.N. Pavlinsky est déjà entré dans l'ensemble mondial des télescopes spatiaux à rayons X qui étudient les événements les plus énergétiques et les plus extrêmes de notre Univers.

L'observatoire Spektr-RG combine deux télescopes à rayons X. Leur disposition et leur conception sont telles qu'elles offrent aux scientifiques une vue entièrement nouvelle du ciel. À savoir, la capacité de mener des relevés du ciel avec une sensibilité élevée, la capacité de rechercher et de classer un grand nombre de sources de rayons X dans une large gamme d'énergie.

De fin 2019 à mars 2022 [KN: jusqu'aux sanctions occidentales intimant l'ordre aux chercheurs allemands d'éteindre leur instrument], l'observatoire Spektr-RG a effectué quatre relevés complets du ciel et a reçu de nouvelles cartes de rayons X les plus profondes, ainsi que des informations sur la variabilité des sources de rayons X détectées.

Les tâches d'étude en astrophysique sont très pertinentes, car nous avons affaire à une échelle gigantesque de temps astronomiques et à un grand nombre d'objets. Ainsi, par exemple, l'étude d'étoiles à rayons X individuelles, dont la durée de vie est de millions, voire de milliards d'années, ne donnera aucune information sur leur évolution : nous ne savons tout simplement pas ce qu'elles étaient avant et ce qu'elles deviendront plus tard. D'autre part, compter le nombre de ces systèmes et les associer à d'autres marqueurs de l'âge nous permet de comprendre comment ils traversent différentes étapes de formation et comment ils finissent par arriver à un état dans lequel ils émettent une énorme quantité de rayons X.

Grâce à la gamme de rayons X "durs", le télescope russe ART-XC (l'un des deux télescopes à bord de Spektr-RG) est capable de trouver des sources à la fois dans notre Galaxie et bien au-delà de ses frontières. Les premiers sont, en règle générale, des systèmes binaires proches de masses stellaires, y compris ceux qui nous sont cachés par le dense rideau de poussière de notre Galaxie. Ces derniers sont pour la plupart des trous noirs supermassifs dans des galaxies lointaines. Au cours des quatre dernières années, le télescope ART-XC a passé à peu près le même temps à rechercher et à observer des objets dans notre galaxie et au-delà.

Le premier catalogue des sources détectées par le télescope ART-XC lors des deux premières prospections a été publié en 2022. Il contenait environ 900 objets, dont environ la moitié se trouvent dans notre Galaxie. Cette année, le deuxième catalogue de toutes les données d'enquête disponibles sur tout le ciel sera publié, dont la sensibilité et, par conséquent, le nombre de sources enregistrées, augmenteront considérablement.

À partir du printemps 2022, le télescope ART-XC procède à un examen approfondi de la Voie lactée. Dans un avenir proche, un catalogue de sources enregistrées dans la direction du centre de la Galaxie sera publié, dont les observations, en fait, sont devenues une répétition pour le programme d'observations de toute la Galaxie.

La distance gigantesque au centre de la Voie lactée (environ 27 000 années-lumière) signifie que l'un des objets visibles les plus faibles de cette région a en fait une luminosité énorme, c'est-à-dire que les sources de rayons X détectées par le télescope ART-XC près du centre de la Galaxie sont très probablement des milliards de fois plus lumineuses que notre Soleil.

ART-XC a découvert environ 200 objets de ce type dans cette zone du ciel, dont environ un quart a été enregistré pour la première fois. Il s'agit d'objets de nature très différente, le dénombrement et l'association avec des étoiles optiques permettront de réaliser une analyse de population et d'étudier en détail les objets uniques nouvellement découverts.

La ligne rouge montre la fraction de la masse de la Galaxie que nous voyons pour des objets de luminosité différente. Les cases colorées montrent les gammes de luminosité de divers systèmes binaires exotiques à longue durée de vie, dont la recherche intéresse particulièrement l'astrophysique des rayons X. XB sont des binaires de rayons X, CV sont des variables cataclysmiques. Le nombre de tels systèmes parmi le reste des étoiles est faible, et donc plus la masse de notre Galaxie est disponible pour la recherche, plus on en trouvera. Illustration : IKI RAS, 2023.

Les derniers résultats des télescopes de l'observatoire Spektr-RG, dont ceux dont la publication est prévue dans un futur proche : accrétion d'étoiles à neutrons, découverte de nouvelles sources pulsantes, observations de pulsars millisecondes, ont été abordés cette semaine à la Physique de Conférence Neutron Stars , qui se déroule à l'Institut Physico-Technique. A. F. Ioffe à Saint-Pétersbourg.

En attendant, l'observatoire Spektr-RG et l'ART-XC poursuit sa « veille de travail » dans l'espace, explorant notre et les galaxies les plus proches de nous - telles que la nébuleuse d'Andromède et M101, dans lesquelles une supernova a récemment éclaté.

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Spektr-RG”, développé par NPO Lavochkine (qui fait partie de Roscosmos), a été lancé le 13 juillet 2019 depuis le cosmodrome de Baïkonour. Il a été créé avec la participation de l'Allemagne dans le cadre du programme spatial fédéral de Russie sur ordre de l'Académie des sciences de Russie. L'observatoire est équipé de deux télescopes à miroir à rayons X uniques : ART-XC im. M.N. Pavlinsky (IKI RAS, Russie) et eROSITA (MPE, Allemagne), fonctionnant sur le principe de l'optique à rayons X à incidence oblique. Les télescopes sont installés sur la plateforme spatiale Navigator (NPO Lavochkine, Russie), adaptée aux tâches du projet. L'objectif principal de la mission est de cartographier l'ensemble du ciel dans les gammes douces (0,3 à 8 keV) et dures (4 à 20 keV) du spectre des rayons X avec une sensibilité sans précédent. Directeur scientifique de l'observatoire orbital à rayons X "Spektr-RG" Académicien Rashid Sunyaev.

Source: IKI RAN; Crédits graphiques: NPO Lavochkine et IKI