moisav (moisav) wrote,
moisav
moisav

Category:

АДАМ в Бурятии, или рассказ о спектроскопии квазаров.

Если кратко, то я сейчас оказался  в Саянской обсерватории, потому, что в следующем году (наконец-то!) планируется запуск космической обсерватории Спектр-Рентген-Гамма (СРГ или "Спектр-РГ"). Космический аппарат будет нести два телескопа: российский APT-XC и немецкий eROSITA. За семь лет он должен неоднократно просканировать небесную сферы в диапазоне энергий от 0.5 до 30 эВ. Причем наибольший ажиотаж идет вокруг eROSITA (диапазон помягче, разрешение - выше), так как в результате будет построена карта рентгеновского неба с беспрецедентным сочетанием углового разрешения и чувствительности. Говорят о том, что будут видны ВСЕ скопления галактик, МИЛЛИОНЫ новых квазаров, аккрецирующих звезд и прочей прелести.

Разумеется, рентгеновские измерения должны быть дополнены оптическими наблюдениями, прежде всего, измерениями красных смещений - расстояний до скоплений и квазаров. Проект совместный, поэтому небо было решено поделить пополам границей, проходящей через оба полюса Галактики и ее ядро. После долгих и тяжелых обсуждений пришли к тому, что немецкая стороны получает ту часть Галактики, где 2/3 видны в южном полушарии Земли, а Россия, соответственно - северную часть. Германия при этом может использовать для оптической поддержки всю мощь Европейской южной обсерватории с телескопами в Чили. Российская же сторона может пользоваться открытыми данными Слоановского цифрового обзора неба и рядом других подобных проектов. А также серьезный повод развивать собственные наблюдательные базы в северном полушарии.

Но собственные отечественные силы по спектроскопии тусклых объектов довольно скромны. Здесь нужен телескоп диаметром больше метра, оснащенный современным прозрачным спектрографом. И если таких телескопов больше десятка, то со вторым условием туго. Даже получить спектр галактики даже 19-20 зв.величины (что не запредельно слабо по современным меркам) можно было, до недавнего времени, лишь у нас в САО РАН на 6-м телескопе с приборами SCORPIO и SCORPIO-2, да на полутораметровом российско-турецком РТ150, оснащенном старым, но прошедшим апргейт датским спектрографом TFOSC.

Этого, безусловно, очень мало, особенно с учетом того, что время на 6-м телескопе делится очень плотно между всеми астрономами страны (и не только). Поэтому, после ряда обсуждений наша лаборатория взялась за изготовление спектрографа низкого и среднего разрешения АДАМ, незамысловато названного по фамилиям участников проекта: Афанасьев-Додонов-Амирханян-Моисеев. У каждого была своя специализация, но глава проекта и основной разработчик - профессор Виктор Леонидович Афанасьев, который кроме серьезных астрофизических результатов имеет еще и колоссальный опыт создания астрономической спектральной аппаратуры.

Заказчиками были ИКИ РАН/Роскосмос, планировавшие оснастить новым прибором 1.6-м телескоп АЗТ-33ИК в Саянах. О телескопе я писал еще в прошлый приезд в обсерваторию. Строился он под совместным патронажем Роскосмоса, РАН и Минобороны. Кроме наблюдений за околоземным пространством имелась возможность заниматься и астрофизикой, в частности, коллеги из ИКИ успешно изучали на нем оптические послесвечения гамма-всплесков.

Условия для нас, не привыкших к работе на внешнего заказчика, были жесткие. Через год от момента подписания контракта мы должны были предоставить комплект аппаратуры. Да еще и работающий при внешней температуре -40 (это вам не Кавказ, а Бурятия!). И мы это сделали. Приемка прибора в ИКИ РАН летом 2015 года:



У каждого в руках "своя" буква, раскрашенная моей старшей дочкой :)

Сочетание хорошо оптимизированной оптической схемы с современными просветляющими и отражающими покрытиями (в Питере наносили), довольно дорогого и качественного ПЗС-приемника и фазовых голографических решеток позволило добиться реально серьёзного успеха - квантовой эффективности в 50%. Невероятно много, для тех, кто понимает. А для себя мы отработали технологию, в который спектрограф - это такой черный ящик, который надо просто подключить к Интернету :)

Подробности схемы для интересующихся описаны в статье: PDF на русском и в arXiv .

В сентябре 2015 г. мы все вместе поехали в Саянскую обсерваторию, что рядом с поселком Мондыв Бурятии, где, вместе с замечательными коллегами из ИЗСФ СО РАН и ИКИ РАН установили прибор на телескопе и провели первые наблюдения. С погодой более-менее везло. Под занавес, всего за час экспозиции получили спектр квазара 21 зв. величины на красном смещении 6.3. Объект был уже известен по статье в Nature, так что это была лишь проба сил и напутствие коллегам из ИКИ: "это возможно, если вы сможете отыскать на небе кандидаты для спектроскопии".

И коллеги не подкачали, об открытом ими, не без помощи АДАМа рентгеновском квазаре на краю Вселенной писали многие новостные сайты.

Работа идет, АДАМу есть чем заняться и до запуска обсерватории СРГ. А сейчас я приехал в Монды чтобы внести ряд усовершенствований в программы управления прибором, благо имеется уже опыт работы более года, да и самому понаблюдать.

Приятно было убедиться, что прибор на месте, на телескопе:


Я на днях рассказывал о стоящем по соседству телескопе АЗТ-33ВМ, где вся приемная аппаратура спрятана внутри. Здесь же, на АЗТ-33ИК фокус вынесен наружу и целое столпотворение: камера для быстрой фотометрии, ИК-камера, а теперь еще и АДАМ, с ним картинки тоже можно снимать, кстати. Черные толстые шланги подают хладагент к фотоприемнику.

Проверка аппаратуры со снятой крышкой (да, прохладно, весной пока не очень пахнет в Сибири, на высоте 2 км):



Меня уже спрашивают, а что же за интерес наблюдать на полутораметровом телескопе, когда живу и работаю рядом с шестиметровиком БТА. Но все зависит от целей. Вот, скажем, поиск облаков ионизованного газа за пределами галактических дисков - задача, которой сейчас занимаюсь и о которой надо отдельно рассказать. По числу собранных фотонов в единицу времени у АЗТ-33ИК явный проигрыш, площадь зеркала меньше в (6/1.6)^2~14 раз. Но на АЗТ я могу работать с более широкой щелью - 3''., вместо 1'' на БТА, пожертвовать спектральным масштабом (еще двойка) да и пространственным - с пикселем в 2 раза более грубым (0.8" заместо 0.4"). Вот и компенсация в 12 раз, эффект давно известным наблюдателям протяженных (не звездообразных) небесных объектов. Так что почти те же радости за то же самое время экспозиции!

Ну и напоследок - еще разик телескоп в ожидании наблюдений:


Tags: АДАМ, Монды, поездки, телескопусы
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 8 comments