12 03, 2021

Рентгеновский фон Вселенной измерен с рекордной точностью

2021-03-16T13:23:45+00:00 12 03 2021|Categories: Сообщения|

Благодаря уникальной методике пространственной модуляции рентгеновского фона на детекторах орбитального телескопа NuSTAR (NASA) удалось исследовать с рекордной точностью космический рентгеновский фон — излучение миллионов сверхмассивных черных дыр в нашей Вселенной. Старший научный сотрудник ИКИ РАН Роман Кривонос и его коллеги смогли добиться точности измерения меньше одного процента, при незначительном вкладе шумовых сигналов.

Статья принята к печати в апрельском номере журнала Monthly Notices of the Royal Astronomical Society и опубликована онлайн. Работа непосредственно связана с подготовкой нового рентгеновского эксперимента ИКИ РАН «Монитор всего неба» на борту Международной космической станции, который должен начаться в 2022 г.

Изучать Вселенную можно с помощью нескольких информационных каналов. Это прежде всего электромагнитное излучение (к нему относится видимый свет —главный источник информации для большинства людей) и космические лучи —потоки заряженных частиц (в последнее время к ним добавились нейтрино и гравитационные волны). Пожалуй, наиболее известным источником информации о всей нашей Вселенной сразу является микроволновый реликтовый фон, который сохранил «память» о раннем периоде ее эволюции. Однако еще до открытия микроволнового фона астрофизики знали о существовании рентгеновского излучения, которое заполняет всю Вселенную.

В первых же астрономических рентгеновских наблюдениях начала 60-х годов XX века было обнаружено изотропное (т.е. идущее со всех направлений) рентгеновское излучение — космический рентгеновский фон (КРФ или CXB, Cosmic X-ray Background). По мере развития рентгеновской астрономии утвердилось понимание природы этого фона, который, как оказалось складывается из излучения многих миллионов отдельных объектов — сверхмассивных черных дыр, поглощающих окружающее вещество в ядрах далеких и близких галактик.

Несмотря на давнюю историю рентгеновских исследований и неуклонное развитие наблюдательной техники, точно измерить характеристики космического рентгеновского фона по-прежнему сложно, в первую очередь, потому, что необходимо отделить «полезный сигнал» космического излучения от посторонних шумов, возникающих в рентгеновских детекторах. Преодолевая эти трудности, то есть получая всё более «чистые» карты космического рентгеновского фона, мы можем надеяться увидеть неоднородности в его распределении. На одних участках неба он будет ярче, где-то, напротив, тусклее, и эти неоднородности несут новую информацию о строении нашей Вселенной, поскольку распределение сверхмассивных черных дыр соответствует тому, как распределены в пространстве галактики и скопления галактик.

В ИКИ РАН уже долгое время ведутся активные исследования космического рентгеновского фона. В 2003 году под руководством М. Г. Ревнивцева было проведено измерение рентгеновского фона по данным орбитальной рентгеновской обсерватории им. Бруно Росси (NASA). В 2006 году гамма-обсерватория ИНТЕГРАЛ (ЕКА, НАСА, Роскосмос) провела уникальный эксперимент по измерению энергетического спектра рентгеновского фона, используя маневр прохождения диска Земли через поля зрения телескопов обсерватории. Результаты этого эксперимента можно найти в статье Е. М. Чуразова с коллегами.

За несколько десятилетий развития рентгеновской астрономии точность измерения космического рентгеновского фона была доведена до нескольких процентов. Но этого оказалось недостаточно для изучения флуктуаций фона, связанных с неоднородностью распределения галактик в ближней Вселенной (несколько десятков мегапарсек) и с точечной (не диффузной) природой фона. Иными словами, пиксели на картах интенсивности рентгеновского фона были всё ещё достаточно крупными для детального анализа.

Используя уникальную методику пространственной модуляции рентгеновского фона на детекторах орбитального телескопа NuSTAR (NASA), Роману Кривоносу с коллегами удалось добиться рекордной точности измерения космического рентгеновского фона — меньше одного процента, при незначительном вкладе систематического шума.

«Мы измерили спектр КРФ в диапазоне энергий от 3 до 20 кэВ по данным наблюдений орбитального телескопа NuSTAR (NASA), — говорит Роман Кривонос, старший научный сотрудник отдела астрофизики высоких энергий ИКИ РАН. —Обнаруженные различия в интенсивности фона в нескольких исследованных площадках на небе хорошо согласуются с теми, которые мы ожидали обнаружить из-за вариаций в населении сверхмассивных черных дыр. Это открывает новые возможности для изучения угловых флуктуаций фона»

«Картинка месяца» обсерватории ИНТЕГРАЛ (март). Величина потоков фонового рентгеновского излучения в диапазоне 3–20 кэВ по данным обсерватории NuSTAR (NASA) с использованием нового метода пространственной модуляции. Синим и красными цветами показаны значения, измеренные на двух детекторных модулях обсерватории. Пунктиром показаны результаты измерений, выполненных обсерваториями ИНТЕГРАЛ и HEAO-1. Результаты новых измерений в целом согласуются с результатами обсерватории ИНТЕГРАЛ, но примерно на 8% выше, чем поток, измеренный HEAO-1. Из статьи Кривонос и др., 2021

Новый метод высокоточных измерений интенсивности рентгеновского фона, возможно, поможет обнаружить предсказанные в 2019 г. С.А. Гребеневым и Р.А. Сюняевым искажения в спектре фона, которые появляются в направлении на скопления галактик. Они должны возникать, когда фотоны рентгеновского фона проходят через горячий межгалактический газ скоплений.

Ученые ИКИ РАН планируют продолжить исследовать рентгеновский фон Вселенной с помощью прибора «Монитор всего неба» (МВН) на Международной космической станции (МКС), который разрабатывается в отделе астрофизики высоких энергий ИКИ РАН. В ходе эксперимента исследователи планируют исследовать рентгеновский фон уже в более высокоэнергичном диапазоне 6–70 кэВ.

Идея эксперимента МВН состоит в том, чтобы использовать особенности орбиты МКС для обзора всего неба в рентгеновских лучах. Поставка летного образца МВН в РКК «Энергия» планируется в октябре 2021 г. Начало космического эксперимента на МКС запланировано на 2022 г.

Дополнительная информация:
  1. Roman Krivonos et al. NuSTAR measurement of the cosmic X-ray background in the 3–20 keV energy band Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 502, Issue 3, April 2021, Pages 3966–3975
  2. INTEGRAL Picture of the Month. March 2021. New Measurements of the Cosmic X-Ray Background
  3. Космический рентгеновский фон. Лекция д.ф.-м.н. Михаила Ревнивцева
  4. 23.04.2015 Как технологический эксперимент превратился в телескоп: на МКС будет поставлен эксперимент по изучению космического рентгеновского фона. Сообщение пресс-служба ИКИ РАН

  5. D.V. Serbinov, M.N. Pavlinsky, A.N. Semena, N.P. Semena, A.A. Lutovinov, S.V. Molkov, M.V. Buntov, V.A. Arefiev, I.Y. Lapshov, “MVN experiment – All Sky Monitor for measuring cosmic X-ray background of the Universe onboard the ISS”, Experimental Astronomy (accepted 08.01.21).

  6. РОСКОСМОС:  Рентгеновский фон Вселенной измерен с рекордной точностью
  7. ТАСС:  На МКС с 2022 года начнется эксперимент по исследованию рентгеновского фона Вселенной

Источник: ПРЕСС-ЦЕНТР ИКИ РАН

1 02, 2021

Медаль им. Я.Б. Зельдовича для молодых ученых КОСПАР и РАН вручена Ильдару Хабибуллину

2021-02-01T15:17:35+00:00 01 02 2021|Categories: Премии, Сообщения|

Медаль имени Якова Борисовича Зельдовича для молодых ученых КОСПАР и РАН вручена к.ф.-м.н. Ильдару Хабибуллину, сотруднику Института космических исследований РАН.

Ильдар Хабибуллин — старший научный сотрудник отдела астрофизики высоких энергий ИКИ РАН и сотрудник Института астрофизики Общества им. Макса Планка (Германия).

Медаль Я. Б. Зельдовича (комиссия E, «Астрофизические исследования из космоса») была присуждена за «значительный вклад в расшифровку ранней высокоэнергичной активности сверхмассивной черной дыры Sgr A* в центре нашей Галактики и проникновение в суть физических процессов, идущих в галактических коллапсировавших объектах».

«Я занимаюсь исследованием высокоэнергичных процессов в астрофизических условиях, в частности, их наблюдательными проявлениями в рентгеновском и микроволновом диапазоне длин волн.  Конкретно это касается аккрецирующих компактных объектов: черных дыр, нейтронных звезд и белых карликов, — межзвездной и межгалактической среды, а также ранней Вселенной, — рассказывает Ильдар. — Круг этих вопросов постоянно расширяется, потому что практически каждый день в астрофизическом мире появляется что-то новое и интересное, что хочется понять и «пережить» по-своему. Новые обсерватории и инструменты все дальше отодвигают горизонты неизвестного, а новые теоретические методы и детальное численное моделирование позволяют глубже и разностороннее понимать то, что мы знали давно, и то, что узнали совсем недавно».

«Поток научной информации в последние годы стал совершенно колоссальным и, конечно, продолжит расти и дальше. Наверное, только совместные усилия больших научных коллабораций позволят в полной мере использовать научный потенциал современных обсерваторий».

В 2015 году Ильдар успешно защитил кандидатскую диссертацию по теме «Внегалактические транзиентные источники в планируемом обзоре неба обсерватории «Спектр-РГ» и архивных данных ROSAT и XMM-Newton. Моделирование рентгеновского излучения релятивистских струй». Его результаты используются сейчас для обработки данных обсерватории «Спектр-РГ», которая была успешно выведена в космос 13 июля 2019 г. и в начале декабря того же года приступила к выполнению основной задачи своей миссии — обзору всего неба. Этот этап продлится 4 года, то есть примерно до конца 2023 г., за которым последуют наблюдения выбранных наиболее интересных объектов и участков неба.

Сейчас Ильдар работает с данными телескопа eROSITA — одним из двух телескопов на борту обсерватории. Работа включает и «техническую» часть — калибровку характеристик телескопа, и научную. Данные СРГ/eROSITA позволяют исследовать Вселенную уже сейчас, в ходе продолжающегося обзора.

«Я занимаюсь исследованием диффузной межзвездной среды и скоплений галактик. Можно не сомневаться, что СРГ/eROSITA будет как минимум сравнима со своим замечательным предшественником, немецким спутником ROSAT (1990–99), если говорить о трансформации наших представлений о строении и эволюции Галактики и Вселенной. Если попытаться описать эти данные одним словом, то я бы, наверное, выбрал слово «полнота» — и ROSAT для своего времени, и «Спектр-РГ» сейчас предоставляют нам максимально возможный объём данных о рентгеновском небе. Именно благодаря этому данные СРГ будут оставаться актуальными и востребоваными на протяжении десятилетий.

Но, конечно, даже с учетом этого, СРГ позволяет нам изучить лишь некоторые аспекты полной рентгеновской картины миры, и нужно заниматься разработкой и поддержкой новых и перспективных направлений — таких как рентгеновская поляриметрия и спектроскопия с микрокалориметрическим разрешением. С их помощью мы сможем совершенно по-иному взглянуть на привычные объекты и явления, лучше понять физические процессы, лежащие в их основе, и наверняка найти что-то неожиданное, о чем сейчас можем лишь догадываться».

 

Источник: Пресс-Центр ИКИ РАН.

5 07, 2018

Академик Р.А. Сюняев получил премию Марселя Гроссмана

2018-08-22T15:08:05+00:00 05 07 2018|Categories: Премии, Сообщения|

Российский астрофизик получил премию Марселя Гроссмана

Индикатор.ру, 3 июля 2018

Российскому астрофизику Рашиду Сюняеву вручили премию Марселя Гроссмана. Награждение состоялось на конференции в области гравитационной физики Marcel Grossmann Meeting, которая проводится раз в три года. Об этом сообщается на сайте премии.

Обладатели премии Марселя Гроссмана: Лайман Пейдж (слева), Рашид Сюняев (в центре) и Шинтун Яу (справа). Wu Xiaoling/Global Look Press, Михаил Метцель/ТАСС, Harvard University

Премия Марселя Гроссмана вручается в двух категориях: организациям и отдельным ученым. Личные награды получили Рашид Сюняев (Институт космических исследований РАН, Институт астрофизики Общества Макса Планка в Германии), Лайман Пейдж (Принстонский университет) и Шинтун Яу (американские Университет Стони-Брук, Стэнфордский университет и Гарвардский университет). Сюняев отмечен «за разработку теоретических методов тщательного исследования первых наблюдаемых электромагнитных процессов во Вселенной посредством изучения реликтового излучения». Пейдж получил премию за «взаимодействие с Дэвидом Уилкинсоном в реализации мисии NASA WMAP, а также за текущее руководство Космологическим телескопом в Атакаме». Яу удостоился премии «за доказательство положительности полной массы в общей теории относительности и одновременное совершенствование понимания квазилокальной массы, за доказательство гипотезы Калаби и за продолжающиеся вдохновляющие исследования физики черных дыр».

«Лауреатами награды Марселя Гроссмана в предыдущие годы были выдающиеся математики, физики и астрономы Стивен Хокинг, Роджер Пенроуз, Туллио Редже, нобелевские лауреаты Рикардо Джиаконни, Субраманьян Чандрасекар, Абдус Салам, замечательные советские ученые академики Исаак Халатников и Яков Синай, а также астроном Яан Эйнасто, иностранные члены Российской Академии астрофизики лорд Мартин Рис и Иоахим Трюмпер, — прокомментировал присуждение Рашид Сюняев. — Рад, что одновременно со мной эту награду получили выдающиеся экспериментаторы, исследователи реликтового излучения Вселенной Лайман Пэйдж и Жан Лу Пюже (совместно с «командой» замечательного спутника Planck)».

Марсель Гроссман — математик конца XIX — начала XX веков. Он был соавтором и близким другом Альберта Эйнштейна. Его вклад заключался в проведении математических выкладок, на основе которых строится общая теория относительности. Гроссман обучал Эйнштейна геометрии Римана и тензорному анализу — математическому аппарату, который и сейчас используется для работы с этой теорией.

Ссылка на источник.

8 12, 2016

INTEGRAL Picture of the month (December 2016)

2017-06-30T15:46:37+00:00 08 12 2016|Categories: ИНТЕГРАЛ, Сообщения|Tags: , |

2016-12

MIKHAIL REVNIVTSEV
MAY 3, 1974 – NOVEMBER 23, 2016

On November 23rd, 2016, Dr. Mikhail Revnivtsev from the Space Research Institute of the Russian Academy of Sciences, passed away at the age of 42 in Moscow after a serious illness.

Mikhail (Mike) Revnivtsev was born in 1974 in Tolyatti, Russia. In 1997, he graduated from the Moscow Institute of Physics and Technology. In 1999 and 2006, he received his PhD and habilitation degree from the Space Research Insitute (IKI) in Moscow. In 2008, he was awarded the very prestigious prize for outstanding young scientists by the Russian President. In 2016, he became Professor of the Russian Academy of Sciences.

Mikhail worked at IKI throughout his career. From 2001 to 2010 he also worked in Garching (Germany) at the Max Planck Institute for Astrophysics and Munich Technical University.

Mikhail was one of the leaders of the INTEGRAL scientific community.  Besides being highly successful when working with the observatory’s data, he also served as a member of the INTEGRAL Time Allocation Committee and the INTEGRAL Users’ Group. His ideas were pivotal in forming INTEGRAL’s observational strategy and building its legacy.

Mikhail was known world-wide as an outstanding X-ray astronomer, who greatly contributed to the success of a number of X-ray astronomy missions, including Granat, RXTE, Chandra and INTEGRAL. Mikhail has solved the long-standing puzzle of the origin of the Galactic Ridge X-ray Emission, by demonstrating that it is collective emission of thousands of accreting white dwarfs and millions of coronally active stars. He has also developed a new method of distinguishing neutron stars from black holes in X-ray binaries through a combination of their spectral and timing properties. These are just two of the many outstanding results obtained by Mike.

A prominent result by Mikhail connected with the INTEGRAL observatory is his report on the association of IGR J17475-2822, discovered by INTEGRAL, with the giant molecular cloud Sgr B2 in the Galactic Center region (see INTEGRAL POM October 2004). Data from different observatories strongly support the idea that the hard X-ray emission of Sgr B2 is Compton scattered and reprocessed radiation emitted in the past by the Sgr A* source, the supermassive black-hole candidate in the center of our Galaxy.

The IBIS/ISGRI image (top, left; 18-60 keV) shows the inner 3.5 degree by 2.5 degree region of the center of the Galaxy. Contours represent signal-to-noise levels starting at S/N = 5 and increasing with a factor 1.4. The image has a total effective exposure time of 2.3 Ms. The left, bottom image is the same IBIS/ISGRI image, however, now with the brightness distribution of the 6.4 keV iron line as determined by ASCA/GIS, overplotted as contours.

At the photo on the right, Mikhail is in the Space museum at IKI near a model of the KVANT module. For many of us in the INTEGRAL community, Mike was not only a colleague but also a close friend. We deeply regret his loss. Our hearts are with Mike’s family and colleagues in Moscow. Fond memories of Mikhail Revnivtsev will remain forever with us.

Credits:

  • Eugene Churazov, Roman Krivonos, Alexander Lutovinov, Ilya Mereminsky, Sergei Sazonov, Rashid Sunyaev (IKI, Moscow, Russian Federation)
  • «Hard X-ray view of the past activity of Sgr A* in a natural Compton mirror», M.G. Revnivtsev, E.M. Churazov, S.Yu. Sazonov, R.A. Sunyaev, A.A. Lutovinov, M.R. Gilfanov, A.A. Vikhlinin, P.E. Shtykovsky, M.N. Pavlinsky, 2004, A&A 425, L49

Source: http://www.cosmos.esa.int/web/integral

2 12, 2016

Ушел из жизни Михаил Геннадьевич Ревнивцев

2017-06-30T18:01:03+00:00 02 12 2016|Categories: Сообщения|Tags: |

nekrolog_revnivtsev_inter_2

23 ноября 2016 года после тяжелой болезни скончался Михаил Геннадьевич Ревнивцев, заведующий лабораторией экспериментальной астрофизики ИКИ РАН, ученый с мировым именем в области рентгеновской астрономии и астрофизики высоких энергий.

Михаил Геннадьевич родился в 1974 году в г. Тольятти. В 1991 году поступил в Московский физико-технический институт на кафедру космической физики. С 1995 года начал работать в Институте космических исследований в Отделе астрофизики высоких энергий. В 1997 году с отличием закончил МФТИ и поступил в аспирантуру ИКИ РАН, в 1999 году успешно защитил кандидатскую диссертацию, а в 2006 году — докторскую. В 2016 году был избран Профессором Российской академии наук.

Михаил Геннадьевич — автор ряда ярких научных открытий, среди которых решение многолетней загадки происхождения рентгеновского фона Галактики. Построив уникальную рентгеновскую карту Галактики по данным обсерватории RXTE, он доказал что фон складывается из излучения многочисленных аккрецирующих белых карликов и коронально активных звезд. За это и другие открытия Михаил Геннадьевич был награжден в 2006 году медалью им. Я.Б. Зельдовича Международного комитета по исследованию космического пространства, а в 2008 году стал одним из первых лауреатов премии Президента Российской Федерации в области науки и инноваций для молодых ученых.

Михаил Геннадьевич начал свою научную деятельность с работы с данными космических обсерваторий «Мир/Квант» и «Гранат». Он играл ключевую роль в успехе международной астрофизической обсерватории «ИНТЕГРАЛ» и в подготовке к рентгеновскому обзору всего неба обсерватории «Спектр-Рентген-Гамма», а также был идейным вдохновителем проекта «Монитор Всего Неба» на борту Международной Космической Станции.

Михаил Геннадьевич посвящал много времени работе со студентами и аспирантами, воспитал несколько кандидатов физико-математических наук, принимал активное участие в жизни Института, занимался популяризацией науки в России.

Миша был не только выдающимся ученым, но и потрясающим другом и коллегой, всегда готовым прийти на помощь. Отдел астрофизики высоких энергий глубоко скорбит об утрате. Светлая память о Михаиле Геннадьевиче Ревнивцеве навсегда сохранится в наших сердцах.

2 12, 2016

Письма соболезнования по уходу из жизни М.Г. Ревнивцева

2017-06-30T18:02:00+00:00 02 12 2016|Categories: Сообщения|Tags: |

— Вы знали Мишу гораздо лучше, чем я. Но и того, к сожалению, небольшого времени, что мы с ним провели в беседах, дискуссиях, просто общаясь, мне хватило, чтобы понять неординарный масштаб его личности. Его вклад в мировую науку, глубочайшие познания, вклад в развитие группы в ИКИ неоценимы. Мы с ним много спорили, со многим не соглашались, и в науке, и в жизни. Но, несмотря на это, я всегда безмерно уважал Мишу, как человека и как ученого. Я много раз был у него в гостях. Всегда звал к себе с ответным визитом. Как жаль, что он ко мне так и не доехал.

Выражаю глубочайшие соболезнования Ане и их детям. Случившееся просто ужасно для них. Надеюсь, что в это тяжелое для них время они получают поддержку от родственников, друзей, Мишиных коллег. Я очень сопереживаю их горю.

Вы, Мишины коллеги, друзья, весь коллектив ИКИ, его учителя и ученики, также примите мои искренние соболезнования.

Всем нам будет сильно не хватать Миши.

Роман Рафиков

— We lost a great person. I will never forget the first time I met him in Taormina in 1998. Mike was young and promise scientist and our expectation were right. I big hug to his family.

Angela Bazzano

— these are indeed very sad news. I have very fond memories of working with Mike at the ISDC in the early days of the INTEGRAL mission and of the many occasions to discuss with him and to enjoy life throughout the years.  Please send my deepest condolences to his family. 

Volker Beckmann

— These are very sad news indeed and a great loss both personally and professionally for our community. My thoughts go out to Mike’s family and friends and also hope our condolences can be passed on.

Peter Kretschmar

— This is indeed very bad news, a big loss professionally and humanly. Please bring our condolences to Mike’s family.

Diego Götz

— I was shocked to learn of Misha Revnivtsev’s death. The world of astronomy has lost one of the foremost explorers of the x-ray sky, and those of us who knew him personally lost a great colleague, and a great friend. I  treasured my own conversations with Misha during the annual high-energy astrophysics meetings at IKI. Great encyclopedic knowledge, combined with deeply original thinking and powerful intuition. Always a new insight, always something to think about afterwards. I will remember his larger than life personality, his modesty, his kindness and empathy, his calm demeanor and his deep passion for science and for life. It is so sad that he is no longer with us. Please pass on my deepest condolences to Misha’s family.

Yura Levin

28 11, 2016

Письма соболезнования по уходу из жизни М.Г. Ревнивцева

2017-06-30T18:04:08+00:00 28 11 2016|Categories: Сообщения|Tags: |

— this is indeed very sad news. I knew that Mike was sick, but I did not expect such a tragic event. Please express my condolences to the whole group at IKI and to Mike’s family. This is indeed a major loss also for our scientific community.

Marco Feroci

— this is a tragic news. This is a loss for the entire scientific community, beside being a horrible loss for the family and your institute.

We send our deepest condolences to Mike’s family. He has been a greatly estimated colleague, and his contribution to science has been enormous.

Enrico Bozzo (on behalf of the whole team)

ISDC — Science data center for Astrophysics

28 11, 2016

Письма соболезнования по уходу из жизни М.Г. Ревнивцева

2017-06-30T18:04:42+00:00 28 11 2016|Categories: Сообщения|Tags: |

Jens Chluba has just informed me about the terribly sad news from Mike Revnivtsev.  I had no idea about his sickness. <…> I thought everything would be fine with him by now.

I remember very well his very young family at MPA during the time he was a student, and how proud the High Energy group was of him at the time he was recognised by the Russian Government.  I also vividly remember his picture with Medvedev. He was active, happy, and strong at his work, and I admired him for how he was able to cope with work challenges and serious family problems.

These things are particularly hard to accommodate when they involve young people with such a great future perspective, and I guess it is even harder if you have supervised him during his early career years.

Please transmit my sincere condolences to his family and to the entire High Energy group at MPA, which I would like to make extensive to Sazonov and the other colleagues at IKI in Moskow.

Dr. Carlos Hernández-Monteagudo 

© Copyright 2012 - | Avada Theme by Theme Fusion | All Rights Reserved | Powered by WordPress