Исследовательская работа японских ученых посвящена разработке компактного рентгеновского телескопа с экстремально высоким разрешением и описывает полный цикл проекта — от создания оптики до ее испытаний в космосе и последующего анализа данных.
Сам экспериментальный телескоп был испытан в рамках миссии FOXSI-4, запущенной в 2024 году, однако результаты этих наблюдений и технический анализ конструкции опубликованы только в 2026 году в журнале Publications of the Astronomical Society of the Pacific. Такая задержка типична для космических миссий: сначала проводятся наблюдения, затем данные обрабатываются и проходят научную верификацию.
Главная цель проекта — улучшить наблюдение источников жесткого рентгеновского излучения, возникающего в самых энергичных процессах во Вселенной: солнечных вспышках, аккреционных дисках вокруг черных дыр и взрывах звезд. Такие сигналы нельзя зарегистрировать с Земли, поскольку атмосфера полностью их поглощает, поэтому наблюдения возможны только из космоса.
Почему рентгеновская оптика сложна
Экспериментальная установка для тестирования рентгеновского телескопа включает 900-метровый вакуумированный коридор: рентгеновский луч проходит его и попадает на зеркало, после чего регистрируется детектором. Вакуумные трубки исключают влияние воздуха и повышают точность измерений.
Основная проблема заключалась в проверке качества телескопа до запуска. В астрономии для этого используют звезды, дающие практически параллельные лучи, однако воспроизвести такие условия на Земле крайне сложно.
Решение также было реализовано в SPring-8: там создали систему, имитирующую звезду. Точечный рентгеновский источник размером около 10 микрометров разместили на расстоянии 900 метров от телескопа. На такой дистанции лучи становятся почти параллельными, повторяя условия наблюдения космического объекта.
«Это первая наземная система, способная точно оценивать характеристики высокоразрешающих рентгеновских космических телескопов в диапазоне жестких рентгеновских энергий», — отметил Рюто Фудзи, первый автор работы.
Испытания в космосе и результаты
Телескоп вошел в состав миссии FOXSI-4, запущенной 17 апреля 2024 года с Аляски. В общей сложности на борту находилось семь рентгеновских инструментов. Устройство успешно зарегистрировало солнечную вспышку, подтвердив работоспособность конструкции в реальных условиях.
При анализе данных исследователи выявили ограничивающий фактор дальнейшего повышения разрешения — микроскопические дефекты поверхности зеркала. Это стало важной отправной точкой для следующего поколения оптики.
В перспективе команда планирует адаптировать подобные системы для малых спутников, включая кубсаты размером с обувную коробку. Это может существенно расширить доступ к высокоточной рентгеновской астрономии и удешевить космические наблюдения.
Обсерватория им. Веры Рубин обнаружила 11 000 астероидов за полтора месяца
«Хаббл» падает: легендарный телескоп может сгореть в атмосфере раньше, чем планировалось
Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX