ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Обзор всего неба обсерватории СРГ осуществляется в сканирующем режиме в течение четырех лет (8 полных обзоров неба в дивапазоне от 0.2 до 30 кэВ). Основная научная проблема, на решение которой направлен настоящий проект -- оперативное получение и обработка оптических спектров отдельных уникальных рентгеновских источников, выделенных для подробного анализа российскими научными группами из большого массива новых стационарных или транзиентных источников, открываемых в ходе обзора всего неба СРГ в течение всей запланированной длительности обзора до 2023 года. Требуется получить спектры с максимально возможным отношением сигнала к шуму на телескопах, оснащенных современными спектральными приемниками, к наблюдениям на которых (или к планированию наблюдений) имеют доступ члены предлагаемого проекта. Кроме спектральной идентификации, планируется спектрофотометрический мониторинг наиболее интересных и/или переменных объектов.Это позволит определить красное смещение до далеких квазаров и скоплений галактик, провести классификацию транзиентных галактических и внегалактических источников и дополнительно исследовать особенности рентгеновского энерговыделения в этих объектах.
The SRG Observatory is surveying the sky in scanning mode for four years (8 complete sky surveys in the range from 0.2 to 30 keV). The main scientific problem that this project is aimed at solving is the rapid acquisition and processing of optical spectra of individual unique x-ray sources selected for detailed analysis by Russian scientific groups from a large sample of new stationary or transient sources discovered during the SRG all-sky survey over the entire planned duration of the survey until 2023. It is necessary to obtain spectra with the highest possible signal-to-noise ratio on telescopes equipped with modern spectral receivers, to which observations (or to planning of observations) are available to members of the proposed project. In addition to spectral identification, spectrophotometric monitoring of the most interesting and/or variable objects is planned. This will allow us to determine the redshift to distant quasars and galaxy clusters, classify transient galactic and extragalactic sources, and further investigate the features of x-ray energy release in these objects.
Программа оптической поддержки рентгеновского обзора всего неба космической обсерватории Спектр-РГ уже выполняется и будет выполняться на большинстве ведущих российских оптических телескопов. Основную часть этой программы будут составлять массовые оптические наблюдения однотипных объектов, полученных из больших выборок по наблюдениям в рентгеновском диапазоне, а также с использованием имеющихся данных больших обзоров неба в оптическом и ИК диапазонах. Эти наблюдения необходимы для того, чтобы составить высококачественные выборки скоплений галактик и квазаров на высоких красных смещениях, пригодные для космологических исследований. Эти выборки будут состоять из достаточно большого числа объектов (по-видимому, порядка 5000 наиболее массивных скоплений и до 1000 квазаров на высоких красных смещениях), и поэтому они позволят получить важнейшие ограничения на параметры космологической модели Вселенной и на модели роста сверхмассивных черных дыр. Предварительные оценки, а также уже имеющийся опыт наблюдений рентгеновских источников из обзора СРГ в течение 2019-2020 гг показывает, что в рамках программы поддержки обзора СРГ при помощи российских телескопов потребуется получить спектры для 100-200 объектов 18-21-й величины ежегодно в течение нескольких лет. Таким образом, программа оптической поддержки обзора СРГ включает в себя огромный объем наблюдательной работы, который невозможно выполнить в рамках одного проекта РНФ. Однако практически для каждого типа астрофизических объектов, наблюдения которых будут выполняться в рамках программы оптической поддержки рентгеновского обзора всего неба обсерватории СРГ, целесообразно отобрать отдельные очень редкие или даже уникальные объекты. Они будут представлять особый научный интерес и потребуют более тщательного изучения и дополнительных наблюдений в оптическом диапазоне. Исследования именно таких объектов предполагается выполнить в рамках нашего проекта. А) Скопления галактик Предполагается провести наблюдения наиболее массивных и далеких скоплений галактик, которые будут обнаружены в обзоре телескопа еРОЗИТА на борту обсерватории СРГ. Для таких объектов потребуется провести спектроскопические наблюдения большого числа галактик для оценки массы скопления и дисперсии скоростей. Для наиболее далеких скоплений потребуется также получить глубокие изображения в оптическом диапазоне с целью провести более надежное измерение светимости в оптическом и ИК диапазонах, а также исследовать звездообразование в центральных галактиках, которое ожидается при наличии сильного течения охлаждения межгалактического газа в центре скопления (cooling flow). Мы предполагаем, что в рамках нашего проекта потребуется провести подробные исследования в оптическом диапазоне нескольких наиболее массивных скоплений, с массами M_500 ~ 10^15 масс солнца на красных смещениях z<1, а также порядка 10-20 наиболее далеких скоплений галактик, расположенных на высоких красных смещениях, z>1. Новые кандидаты в наиболее далекие скопления галактик будут появляться в течение всего обзора СРГ, по мере его углубления. Б) Кандидаты в далекие квазары Предполагается исследовать спектры квазаров на больших красных смещениях, обладающих рекордной рентгеновской светимостью. Для таких объектов потребуется снять спектры с максимально высоким отношением сигнал-шум для более точного измерения красного смещения. Оптические спектры с высоким отношением сигнала к шуму также дадут возможность оценить оптическую толщу по поглощению Ганна-Петерсона в лаймановских линиях водорода, размер области ионизированного водорода вокруг активного ядра и т.д. Предполагается, что в ходе работ по нашему проекту потребуется провести дополнительные оптические наблюдения нескольких десятков кандидатов в наиболее далекие квазары, расположенные на красных смещениях z>5. Кандидаты будут появляться по мере углубления обзора СРГ/еРОЗИТА, а также по мере развития методов работы с данными обзоров неба в оптическом и ИК диапазонах. В) Поглощенные АЯГ Предполагается провести подробное исследование АЯГ, для которых по данным телескопов АРТ-XC и еРОЗИТА на борту обсерватории СРГ будет измерено рекордно высокое поглощение в рентгеновском диапазоне. Наблюдения в оптическом и ИК диапазоне необходимы для выяснения причин возникновения столь высокого поглощения. В ходе работ по нашему проекту предполагается провести дополнительные оптические наблюдения нескольких десятков наиболее сильно поглощенных АЯГ, которые будут обнаружены по данным обзоров на борту обсерватории СРГ. Новые кандидаты будут появляться по мере углубления обзора СРГ/АРТ-XC. Г) Сильно переменные АЯГ и квазары, кандидаты в СПР, новые галактические и внегалактические транзиентные источники Большое количество дополнительных оптических наблюдения потребуется для исследования оптических транзиентов и источников с сильной переменностью в оптическом диапазоне, сопровождающих рентгеновские транзиентные явления. К таким объектам относятся сильно переменные АЯГ и квазары, кандидаты в события приливного разрушения (СПР), послесвечения гамма-всплесков, в том числе и “сиротские” послесвечения, новые галактические транзиентные источники (тесные двойные системы с аккрецирующими нейтронными звездами и черными дырами, катаклизмические переменные, вспыхивающие звезды поздних спектральных классов и т.д.). В рамках нашего проекта предполагается провести пилотные исследования транзиентов и сильно переменных объектов различной природы в оптическом диапазоне, которые будут обнаружены в рентгеновском обзоре всего неба обсерватории СРГ. Опыт наблюдений транзиентных рентгеновских источников из обзора СРГ в течение 2019-2020 гг показывает, что потребуется проводить дополнительные оптические наблюдения и подробно исследовать порядка десятка наиболее ярких рентгеновских транзиентов в год. Наблюдения будут проводиться в рамках российского сегмента наземной оптической поддержки рентгеновского обзора всего неба космической обсерваторией СРГ/еРОЗИТА в течение всего срока выполнения обзора (2019-2023). Уникальные объекты, открываемые в рентгеновском диапазоне телескопами eROSITA и ART-ХС им. М. Павлинского, будут наблюдаться в алертном и плановом режиме четырьмя телескопами, разнесенными по широте и долготе (от Саян -- АЗТ-33ИК до Ближнего Востока, РТТ-150), оснащенными высококлассным спектроскопическим оборудованием. Это позволит быстро и гибко реагировать на появление новых транзиентных источников и проводить спектральный и фотометрический мониторинг отобранных источников.
В отделе астрофизики высоких энергий ИКИ РАН имеется очень большой опыт обработки данных рентгеновских обзоров неба. Разработаны процедуры обработки рентгеновских изображений неба, позволяющие регистрировать слабые рентгеновские источники и надежно отличать протяженные рентгеновские источники от точечных. Дальнейшее развитие и калибровка этих процедур продолжается в настоящее время. Для отбора АЯГ и квазаров среди точечных рентгеновских источников обзора СРГ в отделе астрофизики высоких энергий ИКИ РАН была создана система SRGz на основе алгоритмов машинного обучения. Для отождествления скоплений галактик среди протяженных рентгеновских источников обзора СРГ созданы алгоритмы автоматического поиска красных последовательностей в скоплениях галактик по данным в оптическом и ИК диапазонах. Имеется большой опыт в организации и проведения наблюдений по большим наблюдательным программам на различных оптических телескопах --- 6-м БТА САО РАН, 2.5-м КГО ГАИШ, РТТ-150, АЗТ-33ИК, и многих др. Эти телескопы многие годы эффективно используются для решения задач оптической поддержки больших обзоров неба, которые выполнялись космическими обсерваториями РОСАТ, ИНТЕГРАЛ, Свифт, Планк, XMM-Ньютон. По данным телескопов БТА и АЗТ-33ИК была проведена большая работа по оптическому отождествлению квазаров на высоких красных смещениях, обнаруженных среди рентгеновских источников обзора XMM-Ньютон (Хоружев и др.,2019, ПАЖ, 45,5). В 2020 году на телескопах БТА, 2.5-м КГО ГАИШ МГУ, АЗТ-33ИК, РТТ-150 была начата программа спектроскопических наблюдений квазаров на высоких красных смещениях и массивных скоплений галактик, обнаруженных среди рентгеновских источников обзора СРГ. За период с января по ноябрь 2020 года на этих телескопах были получены спектры около 100 кандидатов в квазары на высоких z, а также измерены спектроскопические красные смещения более 50 массивных скоплений галактик.
грант РНФ |
# | Сроки | Название |
1 | 19 апреля 2021 г.-31 декабря 2021 г. | Оптические исследования уникальных объектов, открываемых в рентгеновском обзоревсего неба орбитальной обсерваторией Спектр-РГ |
Результаты этапа: | ||
2 | 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. | Оптические исследования уникальных объектов, открываемых в рентгеновском обзоревсего неба орбитальной обсерваторией Спектр-РГ |
Результаты этапа: | ||
3 | 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. | Оптические исследования уникальных объектов, открываемых в рентгеновском обзоревсего неба орбитальной обсерваторией Спектр-РГ |
Результаты этапа: |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".