De la Terre jusqu’aux confins, ou comment carreler un plan sur une sphère ?
Vidéo ci-dessus: Relevé du plan Galactique réalisé par l'observatoire ART-XC du nom. M. N. Pavlinsky à bord de l’observatoire SRG en 2022-2023. Image d'arrière-plan - données de l'Observatoire Gaia (ESA), Katz et al, Gaia Data Release 3, A&A, Volume 674, juin 2023. Animation : I. Mereminsky, IKI RAS
Le télescope à rayons X russe ART-XC nommé d'après. M. N. Pavlinsky, à bord de l'observatoire Spektr-RG, a réalisé un relevé complet du plan de la Voie lactée et a repris le relevé du ciel entier.
L'observatoire russe à rayons X « Spektr-RG », à bord duquel sont installés deux télescopes : le russe ART-XC du nom. M. N. Pavlinsky et l'allemand eROSITA, de décembre 2019 à mars 2022, ont réalisé une étude de l'ensemble du ciel, situé au point de Lagrange L 2 , à 1,5 million de kilomètres de la Terre.
Pendant ce temps, quatre analyses complètes de la totalité de la sphère céleste ont été réalisées et la cinquième a commencé. Au total, le programme de travail initial prévoyait huit analyses complètes sur quatre ans, après quoi les observations de zones individuelles sélectionnées du ciel et des objets les plus intéressants devaient commencer.
En mars 2022, après la mise en veille du télescope eROSITA, le programme d'observation du télescope ART-XC a été modifié de manière à maximiser les résultats scientifiques de l'instrument.
Après avoir étudié l'ensemble de la sphère céleste, il est passé à la mise en œuvre de son propre programme d'observation, appelé ART-XC Legacy Program: «ART-XC Telescope Scientific Legacy Program» . L'une des tâches principales était l'étude du plan galactique - notre Voie lactée.
Pendant plus d'un an, ART-XC a soigneusement examiné non pas la totalité de la sphère céleste, mais notre « maison dans l'Univers ».
Pour l’œil humain, récepteur des rayonnements électromagnétiques du spectre visible, la Voie lactée apparaît comme une bande lumineuse s’étendant sur la totalité du ciel.
Dans cette gamme, nous voyons principalement la lueur des étoiles ordinaires. Le télescope ART-XC « regarde » le ciel à l’aide de détecteurs de rayons X durs. Ses sources comprennent, par exemple, des systèmes binaires avec des étoiles à neutrons et des trous noirs, des restes d'explosions de supernova et d'autres objets communément appelés objets à libération d'énergie extrême.
Le télescope ART-XC a balayé le plan galactique selon un motif en forme de « serpent » sur des carrés mesurant chacun environ 3° × 3°.
Chaque jour, la zone de numérisation se déplaçait d'environ un degré.
Des relevés de l'ensemble de la Galaxie aux rayons X durs ont été effectués auparavant, notamment par l'observatoire INTEGRAL, mais leur sensibilité était faible en raison des caractéristiques techniques des instruments, de sorte qu'il n'était possible d'enregistrer que des objets relativement brillants ou proches. Dans la gamme des rayons X mous, il n'a été possible de couvrir que de petites zones du plan galactique avec une sensibilité élevée, principalement à proximité du centre galactique. De plus, dans les rayons mous, l’absorption par la poussière et les gaz interstellaires joue un rôle important, ce qui les filtre efficacement, empêchant de voir les objets distants.
Le but du télescope ART-XC était de surmonter ces difficultés, c'est-à-dire voir à la fois les objets qui ne brillent pas très fort dans les rayons X et ceux qui sont très éloignés - à la frontière la plus éloignée de nous de la Voie Lactée.
Le système solaire est situé à la périphérie de la Voie Lactée, donc pour un observateur terrestre, la principale « population » de la Galaxie est située vers ses régions centrales, où les « regards » étaient principalement dirigés dans les revues précédentes. Le programme d'observation du télescope ART-XC a été conçu pour voir non seulement ce qui se passe dans la partie lointaine de la Galaxie, derrière son centre, mais aussi pour avoir une idée de la population et de la densité des sources de rayons X, au sens figuré, « dans l’arrière-cour » de la Terre.
«Nous nous sommes fixés la tâche plutôt ambitieuse d'examiner la galaxie entière avec une telle sensibilité aux rayons X durs que cela nous permettrait de voir tous les objets plus brillants qu'un certain niveau. Ceci est important pour obtenir des échantillons homogènes de sources de différentes classes, ce qui aiderait tout d'abord les scientifiques à comprendre les propriétés de leurs populations, à évaluer les points communs de ces objets dans la Galaxie et à découvrir des centaines de nouvelles sources. Et nous pouvons déjà constater la richesse des données scientifiques que nous avons pu collecter au cours de cette année et demie», déclare le directeur scientifique du télescope SRG/ART-XC, membre correspondant de l'Académie des sciences de Russie, Alexandre Loutovinov . «Je tiens à souligner que ces résultats remarquables ont été obtenus grâce aux spécialistes de NPO Lavochkine, qui ont développé la plateforme Navigator, qui nous permet de répondre à presque toutes les demandes des scientifiques. Nos collègues du NPO Lavochkine accordent une grande attention à nos souhaits concernant l'observation de certains objets et zones du ciel, y compris la planification opérationnelle et les modifications du programme d'observation."
Après avoir terminé son relevé de la Galaxie, ART-XC a commencé aujourd'hui [19 octobre 2023] à poursuivre son relevé de l'ensemble du ciel, interrompu en mars 2022. Au cours du relevé, l'observatoire tourne autour de son axe de telle manière qu'il scrute toute la sphère céleste sur six mois. Sur deux ans, quatre autres scans de ce type seront obtenus en plus des quatre réalisés avant décembre 2021. Sur la base de ces données, l'étude du ciel la plus complète à ce jour dans le domaine des rayons X durs sera réalisée. Entre-temps, un catalogue de sources de rayons X dans tout le ciel, basé sur les résultats d'une enquête de deux ans, est en cours de préparation pour publication, et les travaux se poursuivent sur le « recensement » de la population de rayons X de la Galaxie.
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L'engin spatial Spektr-RG, développé par NPO Lavochkine (qui fait partie de la société d'État 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 russe sur commande de l'Académie des sciences de Russie. L'observatoire est équipé de deux télescopes à miroir à rayons X uniques : ART-XC du nom. M.N. Pavlinsky (IKI RAN, Russie) et eROSITA (MPE, Allemagne), travaillant sur le principe de l'optique des rayons X à incidence oblique. Les télescopes sont installés sur la plateforme spatiale Navigator (NPO Lavochkine, Russie), adaptés aux tâches du projet. L’objectif principal de la mission est de construire une carte de 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", l'académicien Rashid Sounyayev.
Source et crédit graphique: IKI/RAN