Гигантский телескоп IXO заглянет в темные углы Вселенной

Новый телескоп сможет обнаружить рентгеновское излучение очень далеких черных дыр, поскольку только оно легко проходит сквозь космическую пыль, которая закрывает обзор в других диапазонах. Однако для поиска удаленных объектов зеркало телескопа должно быть очень большим: IXO будет иметь гигантское зеркало площадью 1300 м², фокусное расстояние 20 м и угловое разрешение 4 угловые секунды для энергии больше 7 кэВ и 30 угловых секунд для 30 кэВ. Вес телескопа составит около 6600 кг, он будет 10 м и в длину и 4 метра в диаметре.

Стандартные оптические приборы не работают с высокоэнергетическими рентгеновскими лучами, поскольку последние отражаются только при очень малых углах встречи с плоскостью зеркала. Видимый свет отражается от зеркала, как мячик, отскакивающий от стены, в то время как рентгеновские лучи больше похожи на камень, прыгающий по поверхности пруда. Поэтому зеркало рентгеновского телескопа представляет собой "стопку" пластин с каналами, которые собирают рентгеновское излучение от удаленных объектов, переотражают лучи с помощью внутренних перегородок-микропор и собирают в точку.

Поверхность зеркала планируется изготовить из обычного кремния с отформованными при 600°C перегородками-микропорами, которые смогут захватывать космическое рентгеновское излучение. Таким образом создадут систему с очень высоким пространственным разрешением, быстродействием и длительным сроком службы. В настоящее время в Центре космических полетов им. Р. Годдарда идет интенсивная разработка зеркала для IXO.

Для оценки качества покрытия будет использоваться синхротрон радиационной лаборатории в BESSY II в Германии. Монохроматический пучок рентгеновских лучей синхротрона имеет расхождение менее одной угловой секунды и проверит зеркало IXO на трех уровнях энергии фотонов: на 1 кэВ, 2,8 кэВ и 7,6 кэВ.

Для запуска IXO подготовит почву немецко-русский космический рентгеновский телескоп eROSITA, создаваемый под эгидой Института Макса Планка. Его запустят в космос в 2013 году. Ожидается, что eROSITA найдет около трех миллионов новых черных дыр, включая сверхмассивные черные дыры, которые возникли на заре Вселенной, вероятно, еще до появления первых звезд. Также планируется изучить ядра ближайших галактик, обнаружить 50-100 тыс. скоплений галактик и облаков горячего газа, выделить крупномасштабные структуры Вселенной для исследования эволюции космоса. Важной задачей является изучение физики источников рентгеновского излучения, особенно таких, как остатки сверхновых звезд и рентгеновские двойные. Теоретически eROSITA может обнаружить все крупные скопления галактик во Вселенной. Масштабная картина даст материал для изучения загадок темной материи.

После предварительной "разведки" с помощью телескопа eROSITA на сцену в 2021 году выйдет огромный рентгеновский телескоп IXO, который "пристально" рассмотрит наиболее интересные объекты, досконально изучит черные дыры, сосредоточит внимание на темной материи и общей структуре Вселенной.

Большой рентгеновский телескоп IXO наверняка очень продолжительное время будет самым зорким глазом человечества, который позволит обозревать и ближайшие галактики, и удаленные на миллиарды световых лет черные дыры.