Fermi (космический гамма-телескоп)

22.07.2021

GLAST (англ. Gamma-ray Large Area Space Telescope), впоследствии названный англ. Fermi Gamma-ray Space Telescope (с англ. — «Космический гамма-телескоп Ферми») в честь физика Энрико Ферми (с 26 августа 2008 года), — космическая обсерватория на низкой земной орбите предназначенная для наблюдения больших областей космоса в диапазоне гамма-излучения. С его помощью астрономы исследуют астрофизические и космологические процессы, происходящие в активных ядрах галактик, пульсарах и других высокоэнергетических источниках; изучают гамма-всплески, ведут поиски тёмной материи.

Общие сведения

Fermi (GLAST) был запущен на орбиту 11 июня 2008 года в 16:05 по Гринвичу, на борту ракеты-носителя «Дельта-2 7920H». Данная миссия является совместным проектом НАСА, Министерства энергетики США и правительственных агентств Франции, Италии, Японии и Швеции.

Объектами наблюдения Fermi являются: активные ядра галактик, чёрные дыры, нейтронные звёзды, пульсары, микроквазары, космические лучи и остатки сверхновых, галактика Млечный Путь, наша Солнечная система, ранняя Вселенная, тёмная материя и другие высокоэнергетические источники.

Одной из важнейших задач этого проекта является обнаружение гамма-лучей, возникающих при аннигиляции частиц темного вещества. Не исключено, что именно данные с GLAST сыграют ключевую роль в разгадке тайны темной материи.

Научные приборы

LAT — гамма-телескоп предназначен для наблюдений в диапазоне энергий от нескольких десятков МэВ до сотен ГэВ. Чувствительность на энергии 100 МэВ в 50 раз выше, чем у его предшественника EGRET Комптоновской обсерватории. При этом LAT будет получать гораздо более чёткие изображения и лучше определять координаты источников.

Fermi GBM — прибор для регистрации гамма-всплесков. Ожидается, что он будет регистрировать около 200 событий в год. Это немного, но задача простого увеличения числа известных всплесков перед ним и не ставится. Интереснее детально разобраться с тем, как гамма-всплески светят в жёстком гамма-диапазоне, на энергиях порядка ГэВ. Комптоновская обсерватория увидела несколько очень жёстких всплесков, но вопросов осталось больше, чем ответов.

Запуск

Запуск телескопа на орбиту Земли состоялся 11 июня 2008 года при помощи ракеты-носителя «Дельта-2». Ракета стартовала с космодрома на мысе Канаверал (Флорида). Дважды запуск откладывался. Первоначально была выбрана дата 16 мая 2008 года, однако из-за технических неполадок запуск отложили до пятого июня, а затем до одиннадцатого.

Телескоп обращается вокруг Земли на высоте 565 километров. Оценочное время его эксплуатации — от пяти до десяти лет.

Научные результаты

Гамма-пульсар

Первым значительным открытием обсерватории была регистрация гамма-пульсара, расположенного в остатке сверхновой CTA 1. Он находится в созвездии Цефей на расстоянии около 4600 световых лет от Земли и совершает полный оборот вокруг своей оси за 316,86 миллисекунд.

GRB 080916C

15 сентября 2008 года телескоп Ферми зарегистрировал рекордную вспышку гамма-излучения, получившую наименование GRB 080916C. Последующие наблюдения астрономов позволили вычислить расстояние до объекта, которое равняется 12 миллиардам световых лет, и мощность вспышки. Считается, что подобные вспышки возникают при гравитационном коллапсе чрезвычайно массивной звезды. Вычисления показали, что скорость выброса звёздного вещества составляло 99,9999 процента от скорости света.

Пузыри Ферми

Одним из самых удивительных открытий, сделанных космическим телескопом, стало обнаружение гигантских образований размером до 50 тысяч световых лет, расположенных над и под центром нашей Галактики — Млечного Пути. Точная природа этих структур пока не известна, однако учёные полагают, что они возникли благодаря активности сверхмассивной чёрной дыры, находящейся в центре нашей Галактики. Предположительно, возраст пузырей составляет миллионы лет..

  • см. также Пузыри eROSITA

Гамма-вспышки новых звёзд

Начиная с 2010 года, телескоп зарегистрировал несколько мощных гамма-вспышек, источником которых являются новые звезды. Первым подобным объектом стала V407 Лебедя (V407 Cygni). Учёные считают, что такие гамма-вспышки возникают в тесно связанных двойных системах, когда вещество аккрецируется с одной звезды на другую.