Úvodní strana  >  Články  >  Kosmonautika  >  INTEGRAL 5 let ve vesmíru
René Hudec Vytisknout článek

INTEGRAL 5 let ve vesmíru

02_integral.jpg
17. října 2007 uplynulo 5 let od vypuštění družice Evropské kosmické agentury ESA INTEGRAL (Mezinárodní laboratoř pro astrofyziku záření gama) s českou účastí na palubním experimentu OMC (optická monitorovací kamera) a vědeckém a datovém centru ISDC.

Při této příležitosti uspořádala ESA vědecký workshop, který se konal v Itálii a shrnul vědecké výsledky z projektu. Česká účast zahrnovala na této akci dva ústní referáty prezentující výsledky hlavních vědeckých oborů české účasti, a to výzkum kataklyzmických proměnných a příbuzných objektů, a výzkum blazarů (extragalaktických objektů, podtřídy aktivních galaktických jader, jejichž výtrysk (jet) směřuje přímo k Zemi).

Poměrně početná detekce kataklyzmických proměnných (CV) družicí INTEGRAL je převapením, odhaduje se, že možná až každý desátý zdroj gama záření pozorovaný družicí je kataklyzmickou proměnnou. Zatím obsahuje katalog CV detekovaných družicí INTEGRAL 21 objektů této skupiny, z toho 4 jsou nové identifikace. Předpokládají se další mezi dosud neidentifikovanými gama zdroji INTEGRALu. Některé objekty září až do tvrdého rentgenového oboru 60-80 keV. Ironicky, jakkoli pro tyto objekty máme rentgenová a gama data, je často obtížné pro ně dohledat data optická. To je úkol pro robotické dalekohledy ale i šance pro malé a amatérské observatoře. Nově jsme prokázali na příkladu V834 Cen a několika dalších, že možným vysvětlení detekce některých CV v gama oboru a nedetekce jiných může být opticky aktivní či neaktivní stav.

Dalším nečekaných objevem, o němž jsme referovali, je tvrdá rentgenové emise několika symbiotických proměnných. Opět je to šance pro malé optické dalekohledy, protože objekty jsou jednak opticky jasné (11-13) magnituda, jednak špatně studované.

V oboru výzkumu blazarů, což bylo téma našeho druhého ústního referátu připraveného ve spolupráci se spolupracovníky z INAF v Terstu, zatím evidujeme detekci družicí INTEGRAL dvaceti těchto objektů. Prokázali jsme, že pravděpodobnou podmínkou detekovatelnosti družicí v gama oboru spektra je jejich aktivní stav, tedy (optické a rentgenové) zjasnění. Dvakrát se takto podařilo aktivovat družici INTEGRAL v rámci tzv. target of opportunity (ToO, příležitostný objekt) pozorování a pokaždé úspěšně. To klade opět požadavek na pečlivé optické monitorování asi 70 vhodných kandidátů, a zdůrazňuje vědecký význam celooblohových rentgenových monitorů s optikou typu račí oko, jejichž prototypy jsme u nás úspěšně vyvinuli a otestovali.

Oba tyto referáty byly do značné míry podmíněny pečlivou prací Filipa Munze, který vyvinul a aplikoval novou metodu detekce slabých a proměnných zdrojů v databázi INTEGRALu a pro asi stovku objektů vygeneroval mozaiky, a často i světelné křivky či spektra. Často šlo o objekty jen náhodou ležící v zorném poli přístroje při dlouhém pozorování jiného zdroje. To je všeobecně pokládáno za velmi slibné a potřebné, protože tento přístup může zvýšit vědecký výstup z projektu.

Z posterů poutal největší zájem „late poster“ přihlášený na poslední chvíli a prezentující předběžné výsledky pozorování unikátního zjasnění rentgenové dvojhvězdy SAXJ1810.8-2609 získané během služby našeho pracovníka Rudolfa Gálise v operačním centru střediska ISDC. Jde o příklad rentgenového transientu s akrecí na neutronovou hvězdu. Pozoruhodná v tomto případě byla detekce rentgenového vzplanutí typu I v trvání 40 sekund rentgenovým monitorem INTEGRALu JEM-X.

Další náš poster popisoval výsledky dosažené především Petrem Kubánkem při snaze o lepší přístup vědecké komunity k datům z družice formou virtuální observatoře. To je všeobecně pokládáno za mimořádně potřebné, protože vědecké publikace používající dat z projektu jsou (pro astronomy mimo týmy INTEGRALu) nesnadným přístupem k výsledkům vyšší úrovně (tedy obrázky, spektra, světelné křivky) citelně limitovány. První verze je již zabudována na webových stránkách střediska ISDC (tzv. INTEGRAL source results page - http://isdc.unige.ch/index.cgi?Data+sources).

Dále jsme prezentovali výsledky získané experimentem OMC, konkrétně v oboru zákrytových proměnných. Tam jsme ukázali, že v této oblasti je OMC přínosný tím, že poskytuje nepřetržitá pozorování mnohem delší než je možné ze zemského povrchu kde jsou pozorovací řady přerušované denním světlem. Také tento příspěvek, získaný především prací Petra Sobotky, byl dobře hodnocen, zejména s ohledem na skutečnost, že data z OMC jsou astronomickou komunitou dosud využívána ne příliš často.

Velký zájem účastníků vyvolal i náš čtvrtý poster prezentující myšlenku i první výsledky studia gama zdrojů INTEGRAL na archivních astronomických deskách, protože přidává do výzkumu nový, časový, rozměr. Statistika totiž prokázala, že většina zdrojů záření gama detekovaných družicí INTEGRAL je současně i zdroji emise optické, tedy viditelného světla, přičemž objekty jsou většinou proměnné v gama i optickém oboru spektra. Na tom je založena myšlenka jednak dlouhodobého (desítky let) sledování vývoje zdrojů, jednak i identifikace a klasifikace ještě neidentifikovaných gama zdrojů. Zkušební analýza provedená na archivních astronomických deskách observatoře v Leidenu prokázala, že toto je reálné a na posteru jsme ukázali gama objekty objevené družicí INTEGRAL jako zdroje gama záření vykazující silnou optickou proměnnost (až 3 magnitudy) v době před 80 lety. V této práci jde vlastně o využití poznatku, že jak družice INTEGRAL, tak fotografické programy kvalitními přístroji inicializované před cca 80 lety profesory Hertzsprungem a Hoffmeisterem se soustředily na oblast podél roviny Mléčné dráhy a oblast galaktického centra.

Celkově detekoval INTEGRAL v oboru záření gama přes 400 zdrojů, z nichž největší skupiny představují rentgenové dvojhvězdy a aktivní galaxie. Spolehlivě identifikováno je asi 2/3 zdrojů, ostatní bude ještě třeba identifikovat a klasifikovat. Jako nejvíce vědecky výkonný je ze 4 palubních přístrojů hodnocen rentgenový dalekohled IBIS s detektorem ISGRI.

Když hodnotíme efektivitu výsledků družice INTEGRAL a počty souvisejících vědeckých publikací, je třeba mít na paměti, že gama teleskopy na družici jsou tzv. coded mask (s kódovou maskou) teleskopy s režimem práce i zpracování dat velmi odlišným od normálních optických dalekohledů, a že jde o obor záření gama, kde je přicházejících fotonů málo. Tak například většina objektů vyžaduje namíření teleskopů na objekt po dobu minimálně jednoho týdne, často však i několika týdnů. Na druhé straně však jde o pozorování v energetickém oboru, který je v astrofyzice dosud málo studovaným, a poskytuje tak cenná data pro důležitou metodu studia objektů multispektrální analýzou.

Přístroje družice pracují nadále spolehlivě, takže vše nasvědčuje tomu, že během listopadu bude mise oficiálně prodloužena do roku 2012.

Nově objevená kataklyzmická proměnná družicí INTEGRAL IGR J15479-4529 patří k družicí detekovaným CV s nejtvrdší emisí, která jde až do 80 keV. Obrázek z gama teleskopu IBIS. Jde o kumulaci pozorování během 970 dní, s celkovou expoziční dobou 980 000 seku
Nově objevená kataklyzmická proměnná družicí INTEGRAL IGR J15479-4529 patří k družicí detekovaným CV s nejtvrdší emisí, která jde až do 80 keV. Obrázek z gama teleskopu IBIS. Jde o kumulaci pozorování během 970 dní, s celkovou expoziční dobou 980 000 seku
Nově objevená kataklyzmická proměnná družicí INTEGRAL IGR J15479-4529 patří k družicí detekovaným CV s nejtvrdší emisí, která jde až do 80 keV. Obrázek z gama teleskopu IBIS. Jde o kumulaci pozorování během 970 dní, s celkovou expoziční dobou 980 000 sekund.
Symbiotická proměnná  RT Cru, jak ji vidí gama dalekohled IBIS na družici INTEGRAL. Objekt září v energiích až do 60 keV. Celková expozice složené mozaiky je 1 milion sekund.
Symbiotická proměnná RT Cru, jak ji vidí gama dalekohled IBIS na družici INTEGRAL. Objekt září v energiích až do 60 keV. Celková expozice složené mozaiky je 1 milion sekund.
Symbiotická proměnná RT Cru, jak ji vidí gama dalekohled IBIS na družici INTEGRAL. Objekt září v energiích až do 60 keV. Celková expozice složené mozaiky je 1 milion sekund.
Pokrytí oblohy v galaktických souřadnicích pozorováními gama teleskopu IBIS na družici INTEGRAL. Hvězdičky představují pozice známých blazarů, křížky aktivních galaktických jader.
Pokrytí oblohy v galaktických souřadnicích pozorováními gama teleskopu IBIS na družici INTEGRAL. Hvězdičky představují pozice známých blazarů, křížky aktivních galaktických jader.
Pokrytí oblohy v galaktických souřadnicích pozorováními gama teleskopu IBIS na družici INTEGRAL. Hvězdičky představují pozice známých blazarů, křížky aktivních galaktických jader.
Optická světelná křivka blazaru NRAO530, který leží v pásmu podél galaktické roviny pokrytém četnými pozorováními družice INTEGRAL. Objekt vykazuje silná zjasnění až o 4 magnitudy, během nichž lze předpokládat rovněž nárůst gama emise. Příklad objektu, pr
Optická světelná křivka blazaru NRAO530, který leží v pásmu podél galaktické roviny pokrytém četnými pozorováními družice INTEGRAL. Objekt vykazuje silná zjasnění až o 4 magnitudy, během nichž lze předpokládat rovněž nárůst gama emise. Příklad objektu, pr
Optická světelná křivka blazaru NRAO530, který leží v pásmu podél galaktické roviny pokrytém četnými pozorováními družice INTEGRAL. Objekt vykazuje silná zjasnění až o 4 magnitudy, během nichž lze předpokládat rovněž nárůst gama emise. Příklad objektu, pro který je velmi důležité optické monitorování.
Světelná křivka v gama oboru spektra kataklyzmické proměnné V1223 Sgr.
Světelná křivka v gama oboru spektra kataklyzmické proměnné V1223 Sgr.
Světelná křivka v gama oboru spektra kataklyzmické proměnné V1223 Sgr.

Doc. RNDr. René Hudec, CSc.
Skupina astrofyziky vysokých energií
Stelární oddělení
ASÚ AV ČR, v.v.i.
Ondřejov




O autorovi



48. vesmírný týden 2016

48. vesmírný týden 2016

Přehled událostí na obloze od 28. 11. do 4. 12. 2016. Měsíc bude v novu, večer projde kolem Venuše, která je krásně vidět jako jasná hvězda na jihozápadě. Večer je vidět také Mars, ráno Jupiter. Na Slunci se objevila skvrnka. Čeká nás start nákladní lodi Progress k ISS.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

VdB149, VdB150, LDN1235 - prach v souhvězdí Cephea

Souhvězdí Cephea je cirkumpolárním souhvězdím naší severní oblohy. Podobně jako například Velká medvědice, jejíž část označujeme lidovým jménem Velký vůz. Ale přeci … Velký vůz pozná téměř každý, o Cepheovi mnoho z „neastronomů“ možná ani neví. A astronom? Ten nás většinou odbude větou typu:

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

ISS

Stanice ISS nad jižním obzorem

Další informace »