Организация и становление отдела астрофизики высоких энергий ИКИ неразрывно связаны с именем одного из крупнейших физиков, Трижды Героя Социалистического Труда, академика Я. Б. Зельдовича. В начале 1960-х годов он создал в Институте прикладной математики АН СССР отдел теоретической астрофизики. В первые десять лет своего существования этот отдел рос в основном за счёт молодых выпускников МГУ (Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова) и МФТИ (Московский физико-технический институт). Талант и энергия Я. Б. Зельдовича позволяли ему найти интересную задачу для каждого сотрудника, и они на глазах становились высококлассными специалистами в релятивистской астрофизике и физической космологии. Это было потрясающее время открытий реликтового излучения Вселенной, квазаров, радиопульсаров, первых компактных рентгеновских источников — аккрецирующих нейтронных звёзд и чёрных дыр. Школа Я. Б. Зельдовича в ИПМ (Институт прикладной математики имени М. В. Келдыша) уже тогда стала одной из лидирующих в этой области науки. Вскоре после своего назначения директором Института космических исследований академик Р. З. Сагдеев, один из оппонентов по докторской диссертации Р. А. Сюняева, обратился к Я. Б. Зельдовичу и Р. А. Сюняеву с предложением организовать в институте отдел теоретической астрофизики. Переговоры шли почти год, и в июле 1974 года в ИКИ был организован отдел № 25 теоретической астрофизики. В его состав вошли два сектора во главе с молодыми докторами физико-математических наук И. Д. Новиковым и Р. А. Сюняевым. Основной костяк отдела составили сотрудники и аспиранты Я. Б. Зельдовича из Института прикладной математики, а сам он принял на себя руководство отделом и вошёл в состав Учёного совета ИКИ. Через несколько лет в результате реорганизации сектор И. Д. Новикова перешёл в отдел астрофизики ИКИ, которым руководил член-корреспондент АН СССР И. С. Шкловский. Оставшиеся в отделе теоретической астрофизики сотрудники и аспиранты в тесном контакте с Я. Б. Зельдовичем продолжали исследовать космологию, наблюдательные проявления горячего газа в скоплениях галактик и процессы формирования спектров излучения в аккреционных дисках вокруг чёрных дыр и нейтронных звёзд. Не прерывалось активное сотрудничество с ИПМ (с И. М. Соболем и его коллегами) в части расчётов комптонизации методом Монте-Карло. Аналитические методы теории комптонизации развивались в сотрудничестве с Л. Г. Титарчуком из МИИТ (Московский институт инженеров транспорта (ныне Московский государственный университет путей сообщения)). С Ю. Н. Гнединым (ЛФТИ (Ленинградский физико-технический институт (ныне Физико-технический институт имени А. Ф. Иоффе РАН))) велись работы по спектрам излучения замагниченных аккрецирующих нейтронных звёзд. Продолжалось сотрудничество с ГАИШ (Государственный астрономический институт имени П. К. Штернберга) МГУ: с блестящими астрономами-наблюдателями В. М. Лютым и А. М. Черепащуком, с Н. И. Шакурой по теории аккреции. С Л. А. Вайнштейном и И. Л. Бейгманом из ФИАН (Физический институт имени П. Н. Лебедева РАН) занимались рентгеновской спектроскопией. Совместно с Я. Б. Зельдовичем исследовался рост возмущений плотности во Вселенной с нейтрино конечной массы. Ряд интересных задач по теории взаимодействия вещества и излучения в ранней Вселенной, рентгеновским источникам и квазарам был решён в те годы аспирантами П. И. Колыхаловым и Ю. Э. Любарским. В. А. Королёв и Л. А. Якубцев первыми проанализировали задачу о микроволновом излучении скоплений галактик при больших красных смещениях. Студенты МФТИ М. Р. Гильфанов и Е. М. Чуразов работали над задачами диффузии элементов в скоплениях галактик и сверхтонкой структуре высокозарядных ионов, рассеяния рентгеновского излучения в резонансных линиях металлов в межгалактическом газе скоплений галактик, томсоновского рассеяния излучения радиоисточников. Работы группы Р. А. Сюняева в области теоретической астрофизики, выполненные в ИКИ с 1974 по 1983 год, получили заметный резонанс во всём мире. Двенадцать из них набрали от 100 до 900 ссылок каждая, к настоящему времени только на них имеется больше 4100 ссылок. Я. Б. Зельдович всегда отмечал важность экспериментальной проверки теории и ратовал за тесные контакты с экспериментальными группами. Он активно поддерживал важнейший космологический проект РЕЛИКТ, интересовался результатами, полученными И. А. Струковым и Д. П. Скулачевым в ходе этого эксперимента, и способствовал тому, чтобы его ученики из ИПМ и ГАИШ подключились к интерпретации полученных данных.

Во второй половине 1970-х, после прихода академика Р. З. Сагдеева, Институт прошёл через стадию громадных изменений. Из конфедерации полунезависимых научных отделов и лабораторий, пришедших из разных институтов АН СССР, промышленности и учебных заведений и связанных лишь тем, что их наука требовала выноса приборов за пределы атмосферы, институт медленно приобретал чёткую структуру, выделялись основные задачи и направления, появлялись проекты, использующие гигантские возможности института как целого. Большое внимание уделялось созданию собственной приборостроительной, испытательной и современной вычислительной базы, средств отображения данных и повышению научной обоснованности проектов. В институт пришли теоретики с мировым именем: Я. Б. Зельдович, А. А. Галеев, Г. М. Заславский, В. Д. Шапиро. Именно в это время руководство страны приняло курс на широкое международное сотрудничество в области космических исследований, и ИКИ стал его главным научным центром. Естественно, как всегда, преобразования шли медленно, с трудом, часто наталкивались на серьёзное сопротивление. Тем не менее, сегодня многие сотрудники института, особенно бывшие тогда молодыми, тепло вспоминают начало и середину 1980-х годов, когда усилия были объединены важнейшим проектом полёта двух аппаратов к комете Галлея и сбросом баллона в атмосферу Венеры. Отдел астрофизики не принимал участия в проекте ВЕГА («Венера» и «ГАллей»), но помнятся залы и коридоры, заполненные учёными и инженерами, активно обсуждающими свои проблемы и планы, прямые трансляции пролёта через комету и с радиозонда на баллоне в атмосфере Венеры. Никогда ни до, ни после авторитет института не был столь высок. К сожалению, такого больше не повторялось ни в 1990-е годы, ни в прошедшие годы нового тысячелетия. Косвенным образом отдел астрофизики сильно выиграл от всех произошедших перемен: к созданию части приборов, разрабатываемых в отделе, было привлечено Особое конструкторское бюро (ОКБ) ИКИ в городе Фрунзе (ныне Бишкек), и эти приборы прекрасно показали себя на орбитальных обсерваториях на модуле «Квант» и спутнике «Гранат». Многие помнят, как жёсткое рентгеновское излучение сверхновой 1987А, зафиксированное приборами на «Кванте», появилось на экране комплекса цифровой обработки видеоинформации СВИТ, созданного в лаборатории Л. С. Чесалина. Громадную роль в успехе наших обсерваторий сыграли комплексные отделы Б. С. Новикова, О. Ф. Прилуцкого и В. Г. Родина, группы космической навигации и первичной обработки данных в отделе П. Е. Эльясберга и Р. Р. Назирова, отделы, отвечающие за испытания приборов, передачу данных из Евпатории, конструкторский отдел и производство, плановый отдел, бухгалтерия. Важно, что когда это было нужно, службы института работали чрезвычайно надёжно и эффективно. А приём и обработка данных шли и днём, и ночью в течение многих лет. За это мы благодарны дирекции — В. M. Балебанову, Г. С. Нариманову, Г. М. Тамковичу, В. В. Высоцкому и всем сотрудникам технических отделов ИКИ.

В 1982 году из-за внутреннего конфликта лаборатория рентгеновской астрономии А. С. Мелиоранского выразила желание перейти из отдела астрофизики, руководимого И. С. Шкловским, в отдел теоретической астрофизики. Шкловский ответил, что согласится на это лишь в случае, если экспериментальным отделом будет руководить Р. А. Сюняев. Это было неожиданно, но после нескольких дней переговоров Я. Б. Зельдович и И. С. Шкловский дали согласие на преобразование отдела теоретической астрофизики в отдел астрофизики высоких энергий во главе с Р. А. Сюняевым. Отказ Сюняева забросить теорию, где дела шли совсем неплохо, и перейти на руководство экспериментальным отделом, не имея никакого опыта в этом деле, никто не захотел принимать во внимание. Вопрос был поставлен ребром: либо соглашаешься, либо уходишь из ИКИ. Научное руководство отделом Я. Б. Зельдович оставил за собой. Вместе с ближайшими сотрудниками А. С. Мелиоранского во вновь созданный отдел перешли активный и изобретательный экспериментатор Н. С. Ямбуренко, который занимался созданием многопроволочных позиционно-чувствительных камер и приборами с кодирующей маской, а также А. В. Кузнецов, имевший большой опыт работы с гаммавсплесковой аппаратурой.

Тем не менее, было совершенно очевидно, что силами небольшого числа теоретиков и сотрудников лаборатории А. С. Мелиоранского решить все возникающие перед отделом задачи будет очень трудно. И тогда Я. Б. Зельдович договорился с министром среднего машиностроения СССР Е. П. Славским о передаче в ИКИ десяти ставок с целью развёртывания в отделе работ по космической рентгеновской астрономии. В результате в ИКИ пришли десять молодых выпускников МИФИ (Московский инженерно-физический институт (ныне Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»)), ставших в дальнейшем ядром экспериментального отдела. В их числе были О. В. Терехов (ныне доктор физико-математических наук) и доктора физико-математических наук М. Н. Павлинский и И. В. Чулков. Я. Б. Зельдович также договорился с министром о квоте на создание приборов в СНИИП — Специализированном научно-исследовательском институте приборостроения Минсредмаша (Министерство среднего машиностроения СССР) и в Научно-производственном объединении (НПО) «Буревестник» (Ленинград).

Входить в экспериментальную рентгеновскую астрономию было очень непросто — отечественное космическое приборостроение находилось далеко не в лучшем состоянии. С другой стороны, страна обладала колоссальными возможностями для вывода на орбиту тяжёлых спутников. Продолжалось и усиление собственной приборостроительной базы ИКИ в городе Фрунзе, а затем и в подмосковной Тарусе и на базе производства в самом институте. Большое значение имело и расширение международного сотрудничества в космических исследованиях, позволившее осуществлять совместные эксперименты на советских космических аппаратах с использованием возможностей западного приборостроения. Молодые сотрудники отдела прошли хорошую школу в подготовке к запуску и обработке данных советско-французского эксперимента СНЕГ-2MP9 (SNEG) по регистрации гамма-всплесков на спутнике «Прогноз-9». Это были первые экспериментальные результаты, полученные отделом. Самым интересным было обнаружение сильной эволюции спектра ярчайшего космического гамма-всплеска 1 августа 1983 года и открытие источника мягких повторных всплесков Sgr 1806-20 в созвездии Стрельца

В начале 1980-х годов руководство Советского Союза и Академии наук СССР инициировало и поддержало расширение международного сотрудничества в области космических исследований. В основном это было сотрудничество в области планетных исследований и исследований околоземной и межпланетной плазмы. К этому же времени относится заключение соглашений с Техническим центром Европейского космического агентства (ESTEC - European Space Research and Technology Centre), голландским Центром космических исследований (SRON - Netherlands Institute for Space Research) в Утрехте и Институтом внеземной физики Общества Макса Планка (MPE - Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics) в Гархинге (Германия) о возможности установки рентгеновских приборов, изготовленных в этих институтах, на первом модуле, получившем впоследствии название «Квант», проектируемой космической станции «Мир». С советской стороны отвечать за эту программу было поручено Институту космических исследований. Создание обсерватории «Рентген» было поддержано председателем «Интеркосмос» (Совет по международному сотрудничеству в области исследования и использования космического пространства при АН СССР, затем — Программа по совместным работам в области исследования и использования космического пространства в мирных целях) академиком В. А. Котельниковым, директором ИКИ академиком Р. З. Сагдеевым и академиком Я. Б. Зельдовичем. Научным руководителем программы астрофизических исследований на модуле «Квант» был член-корреспондент АН СССР (ныне академик РАН) Р. А. Сюняев.

В состав рентгеновской обсерватории на модуле «Квант», изготовленном заводом им. Хруничева, было включено четыре прибора, три из которых были изготовлены в западноевропейских институтах: телескоп с теневой маской ТТМ, способный строить изображения участков неба размером 15×15° с угловым разрешением около 2 мин дуги в диапазоне энергий 2…30 кэВ (А. Бринкман, SRON; Дж. Скиннер и П. Вилмор, Бирмингемский университет, Великобритания); газовый счётчик высокого давления GSPC («Сирень-2»), предназначенный для наблюдений в диапазоне энергий 2…100 кэВ (Р. Андресен и А. Пикок, ESTEC), и рентгеновский спектрометр ГЕКСЕ (HEXE — High Energy X-ray Experiment), представлявший собой детектор типа фосфич на основе сцинтилляционных кристаллов NaI/CsI с качающимся коллиматором, чувствительный в диапазоне энергий от 15 до 200 кэВ (И. Трюмпер, ныне иностранный член РАН, и К. Реппин, MPE; Э. Кендзиорра, Тюбингенский университет — Университет Эберхарда и Карла, Eberhard Karls Universität Tübingen).

Лаборатория А. С. Мелиоранского в ИКИ отвечала за создание жёсткого рентгеновского телескопа «Пульсар Х-1». Сконструированный на основе детекторов из кристаллов NaI/CsI, он был способен строить спектры излучения в жёстком рентгеновском и гамма-диапазоне энергий от 30 до 800 кэВ. В его создании участвовали производители кристаллов в Усолье-Сибирском и Харькове, механическая структура прибора, источники высокого напряжения и часть электроники были изготовлены в Институте космических исследований АН Азербайджанской ССР в Баку, под руководством Коркмаза Эффендиева, а цифровая электроника — в ОКБ ИКИ во Фрунзе.

Модуль «Квант» был выведен на орбиту ракетой «Протон» с космодрома «Байконур» 31 марта 1987 года. После запуска должна была произойти стыковка модуля с космической станцией «Мир». Две попытки стыковки завершились неудачей. Серьёзно стоял вопрос о затоплении модуля в Тихом океане. В ходе бессонной и драматичной для многих людей ночи выяснилось, что в стыковочный узел попали материалы, которых в нормальной ситуации там не должно было быть. Совершив выход в открытый космос, космонавты смогли удалить эти материалы из стыковочного узла, и третья попытка стыковки оказалась успешной. Через несколько недель, после проверки всех бортовых систем и рентгеновских детекторов, началась регулярная работа обсерватории. Руководство (в первую очередь генеральный конструктор, ныне академик Ю. П. Семёнов, руководитель полётов В. Благов, генеральный конструктор гиродинов, академик Н. Н. Шереметьевский) и технический персонал НПО «Энергия» и Центра управления полётами делали всё возможное для её успеха. Техническое курирование обсерватории «Рентген» осуществлял комплексный отдел ИКИ под руководством О. Ф. Прилуцкого и В. Г. Родина. Приём и расшифровку телеметрической информации осуществляли программисты отдела баллистики под руководством профессора П. Е. Эльясберга, а затем его ученика доктора технических наук Р. Р. Назирова, и Е. А. Гаврилова.

В отделе астрофизики высоких энергий Р. А. Сюняев собрал динамичную команду молодых и активных астрофизиков, разработавших алгоритмы и создавших программное обеспечение для обработки данных научных инструментов обсерватории, костяк которой составили М. Гильфанов (ныне академик РАН), доктор физико-математических наук, С. Гребенев, В. Ефремов, выпускник МФТИ А. Каниовский (ныне кандидат физико-математических наук), И. Лапшов (ныне кандидат физико-математических наук) и Е. Чуразов (ныне академик РАН). После запуска обсерватории «Гранат» в декабре 1989 года эстафету успешной работы с прибором ТТМ приняли К. Н. Бороздин (ныне кандидат физико-математических наук), В. А. Арефьев (ныне кандидат физико-математических наук) и Н. Л. Александрович. Благодаря усилиям всех этих людей на протяжении нескольких лет данные научных приборов обсерватории «Рентген» обрабатывались в ИКИ практически в режиме реального времени. Независимую обработку данных также вели зарубежные участники проекта, как в ИКИ, в специально выделенном для этой цели помещении на пятом этаже, так и в своих лабораториях за рубежом. Сотрудничество и соревнование с зарубежными коллегами определило незабываемую атмосферу в отделе в те годы.

Незадолго до запуска модуля «Квант», 23 февраля 1987 года, в ближайшей к нам галактике, Большом Магеллановом Облаке, вспыхнула сверхновая звезда, которая в пике яркости была видна на пределе чувствительности человеческого глаза. Это была самая яркая сверхновая за последние четыреста лет со времён Бориса Годунова. Она получила название Сверхновая 1987А. Телескопы «Кванта» начали систематические наблюдения практически сразу после запуска модуля, в надежде увидеть рентгеновское излучение от расширяющейся оболочки сверхновой. Одновременно теоретики в отделе астрофизики высоких энергий ИКИ пытались предсказать спектр излучения, возникающего вследствие радиоактивного распада никеля-56, синтезированного при коллапсе и гибели звезды, выброшенного в околозвёздное пространство вместе с её внешними слоями. Первые же оценки показали, что оптическая толщина расширяющейся оболочки по комптоновскому рассеянию очень велика, и гаммалинии радиоактивного распада никеля-56, превращающегося в кобальт-56, а затем в привычное нам железо, не имеют никаких шансов выйти из неё. Будучи аспирантом, С. А. Гребенев под руководством Р. А. Сюняева рассчитал ожидаемый спектр излучения сверхновой. Оказалось, что на более поздней стадии сверхновая должна стать видимой в жёстких рентгеновских лучах. И вот, в один из вечеров, А. С. Каниовский обнаружил ожидаемый необычный сигнал с направления на Сверхновую 1987А. Объект наблюдался приборами ГЕКСЕ и «Пульсар Х-1» на энергиях, превышавших 20 кэВ, и имел очень жёсткий спектр. Основная светимость приходилась на фотоны самых высоких энергий, доступных «Кванту». При этом телескоп ТТМ не регистрировал никакого сигнала от сверхновой на более низких энергиях. Измеренный спектр оказался похож на результаты расчётов Гребенева и Сюняева. Это позволило молодой команде отдела астрофизики высоких энергий убедить западных коллег, что действительно наблюдается сигнал от взрыва сверхновой звезды, в ходе которого было синтезировано около семи процентов массы Солнца в виде радиоактивного никеля-56. Результаты наблюдений были опубликованы в журнале Nature.

Большое поле зрения и хорошее угловое разрешение телескопа ТТМ оказались отлично приспособлены к мониторированию больших участков неба в рентгеновском диапазоне. На основе этих данных М. Р. Гильфановым и Е. М. Чуразовым были получены уникальные карты области центра Галактики в рентгеновском диапазоне. Было открыто много новых рентгеновских источников, которые теперь носят название KS (KvantSource). Телескопы обсерватории провели детальные исследования центральной области Галактики и дали первые важные ограничения на яркость источника Стрелец A* — сверхмассивной чёрной дыры в центре нашей Галактики, показав, что её светимость не превышает 1035 эрг/с.

Несмотря на то, что подавляющее большинство астрофизиков не сомневалось в существовании чёрных дыр звёздной массы, получить прямые доказательства, что источник, излучающий в рентгеновском диапазоне длин волн, действительно является чёрной дырой, оказалось совсем не простым делом. Такие объекты в эпоху работы обсерватории на модуле «Квант» было принято называть «кандидатами» в чёрные дыры. Дело в том, что источником рентгеновского излучения является не сама чёрная дыра, а падающее на неё вещество с соседней обычной звезды, которое разогревается до температур, превышающих миллиард градусов; угловой момент закручивает вещество в диск, излучение которого и видят рентгеновские телескопы. Приборы обсерватории «Квант» покрывали широкий диапазон энергий от 1 до 300 кэВ и позволили исследовать спектры многих рентгеновских двойных с нейтронными звёздами и чёрными дырами. Среди них было и много рентгеновских новых — транзиентных чёрных дыр, в частности, такие известные объекты как GS 2023+338 или GRO J0422+32. Во многом благодаря результатам «Кванта» широкополосная спектроскопия компактных рентгеновских источников стала общепризнанным методом определения природы компактного объекта и его темпа аккреции.

Обсерватория на модуле «Квант» активно исследовала рентгеновские пульсары и барстеры — нейтронные звёзды, аккрецирующие вещество с соседней звезды-компаньона. Аккреция вещества может ускорять вращение нейтронной звезды до периода в 1…2 мс. Яркий источник KS1731-260, обнаруженный по данным телескопа ТТМ 16 августа 1989 года М. Р. Гильфановым и Е. М. Чуразовым в центральной области Галактики, оказался одной из наиболее быстро вращающихся известных нейтронных звёзд, с периодом вращения 1,9 мс. После открытия «Квантом» объект оставался одним из ярчайших на небе в течение пятнадцати лет, после чего его светимость упала в 10 тыс. раз. С помощью наблюдений обсерватории Chandra в 2000-х годах на месте источника излучения была обнаружена остывающая нейтронная звезда с температурой поверхности около 3 млн градусов. Скорее всего, она была разогрета во время активной фазы аккреции, наблюдавшейся обсерваторией на модуле «Квант».

В 2001 году модуль вместе со станцией «Мир» был затоплен в Тихом океане. На «Кванте» «выросло» и стало профессионалами в обработке данных с рентгеновских телескопов более десятка молодых учёных в отделе астрофизики высоких энергий. На основе его данных защищено восемь кандидатских диссертаций и опубликовано около ста статей, набравших более тысячи ссылок в мировой астрофизической литературе.

Практически одновременно с подготовкой запуска модуля «Квант» в ИКИ велись разработки по созданию космической обсерватории на самостоятельном спутнике для проведения детальных исследований астрофизических объектов в диапазоне энергий от 2 кэВ до 100 МэВ. Она получила название «Гранат». Проект осуществлялся совместно советскими, французскими, датскими и болгарскими учёными. Замечательный и безотказный спутник был создан на базе межпланетных аппаратов «Венера» в НПО им. С. А. Лавочкина под руководством генерального конструктора члена-корреспондента АН СССР В. М. Ковтуненко. Основными приборами обсерватории «Гранат» были телескопы АРТ-П и СИГМА (SIGMA), которые работали по принципу кодирующей апер туры и дополняли друг друга, имея перекрывающиеся рабочие диапазоны энергий: 2…60 кэВ (АРТ-П) и 30 кэВ – 2 МэВ (СИГМА).

Телескоп АРТ-П был разработан специалистами отдела астрофизики высоких энергий ИКИ и ОКБ ИКИ (Фрунзе, ныне Бишкек). Ключевую роль в разработке телескопа АРТ-П сыграли главный конструктор проекта Е. А. Корнев из ОКБ ИКИ, Н. С. Ямбуренко и М. Н. Павлинский из ИКИ. Стоит отметить «отчаянную» смелость руководства ОКБ ИКИ, главного инженера В. И. Фукса и его заместителя С. А. Табалдыева, в принятии решения об изготовлении очень сложного рентгеновского детектора собственными силами, несмотря на то, что никакого практического опыта в создании подобных приборов у ОКБ ИКИ на тот момент не было, а НПО «Буревестник» в Ленинграде — специализированное предприятие с большим опытом работы, отказалось разрабатывать детектор для АРТ-П ввиду его сложности. Несколько помогало то, что в момент разработки АРТ-П Н. С. Ямбуренко интенсивно занимался рентгеновским телескопом ТТМ на модуле «Квант» станции «Мир», который разрабатывался Великобританией и Нидерландами. Это позволило в самом начале избежать хотя бы «детских» ошибок при проектировании. Телескоп АРТ-П состоял из четырёх одинаковых модулей, каждый из которых содержал позиционно-чувствительный газовый пропорциональный счётчик и кодирующую маску. Каждый модуль имел эффективную площадь около 600 кв. см и поле зрения 1,8×1,8°. Угловое разрешение телескопа составляло 5 угл. мин, временное разрешение — 3,9 мс, энергетическое разрешение 22 % на энергии 6 кэВ.

Гигантский телескоп СИГМА с кодированной маской, позволяющей строить изображения в жёстких рентгеновских и мягких гамма-лучах, был изготовлен под руководством профессора Ведрена, Жака Поля, и Пьера Мандру и при громадной поддержке сотрудницы космического агентства Франции Женевьев де Бузи в Ядерном центре Франции в Сакле и Космическом центре в Тулузе. На «Гранате» были установлены также монитор гамма-всплесков ФЕБУС (PHEBUS), изготовленный в Институте исследования космического излучения в Тулузе под руководством Клода Бара, и монитор всего неба ВОТЧ (WATCH), созданный в Институте космических исследований Дании под руководством Нильса Лунда.

Коллектив отдела вёл работы по калибровке и настройке приборов «Граната», и, прежде всего, это касалось телескопа АРТ-П. Заметную роль в подготовке калибровочных стендов сыграли организационные способности Е. И. Синайко. При выборе оптической схемы телескопа АРТ-П, особенно в момент поиска оптимального решения для коллиматора и многомотивной маски, в помощь к Н. С. Ямбуренко и М. Н. Павлинскому привлекался Ю. Э. Любарский. В конечном итоге им удалось найти оригинальное решение для оптической схемы телескопа АРТ-П. На этапе отработки комплекса приборов обсерватории огромное значение имели опыт и дипломатические способности технического руководителя проекта Б. С. Новикова и его коллег. Работы по телескопу СИГМА от ИКИ курировали Д. К. Степанов и С. Н. Юнин под руководством А. В. Кузнецова. Следует также упомянуть Н. И. Миронова, который был ведущим по второму российскому прибору АРТ-С, разработанному СНИИП и НПО «Буревестник».

«Гранат» был запущен 1 декабря 1989 года с космодрома «Байконур» ракетой «Протон». Замечательная орбита «Граната», с апогеем 200 тыс. км и периодом четырёх суток, позволяла проводить непрерывные наблюдения в течение трёх из них, когда спутник был за пределами магнитосферы Земли. Контроль полёта и приём данных осуществлялся Центром дальней космической связи в Евпатории. Гигантская семидесятиметровая антенна Центра блестяще справлялась со своими задачами, качество получаемой информации было очень высоким. Удалось наладить оперативную передачу данных из Евпатории в ИКИ и планирование наблюдений, программа которых быстро согласовывалась с французскими специалистами в Тулузе и Сакле благодаря электронной почте, факсам и выделенной телефонной линии.

Огромный вклад в создание спутника, управление им, планирование научных наблюдений, баллистическую поддержку и приём научных данных внесли сотрудники НПО им. С. А. Лавочкина: В. Е. Бабышкин, Ю. Н. Глинкин, Р. С. Кремнев, К. Г. Суханов, А. И. Ульяшин и И. Д. Церенин и сотрудники ИКИ: Н. Г. Хавенсон и А. В. Дьячков.

С самого начала интересные результаты давали телескопы АРТ-П и СИГМА, приборы ВОТЧ и ФЕБУС. Для обработки данных, поступающих с телескопа АРТ-П, и создания математического обеспечения к Н. С. Ямбуренко и М. Н. Павлинскому подключился С. А. Гребенев. Ядром группы, работающей с телескопом СИГМА, стали М. Р. Гильфанов и Е. М. Чуразов. Вокруг них выросли серьёзные исследователи — бывшие студенты и аспиранты. Заметный вклад в интерпретацию данных АРТ-П внёс М. Л. Маркевич (ныне кандидат физико-математических наук), в успех телескопа СИГМА — А. В. Вихлинин (ныне доктор физико-математических наук). Замечательные результаты по прибору ВОТЧ получили И. Ю. Лапшов (ныне кандидат физико-математических наук) и С. Ю. Сазонов (ныне доктор физико-математических наук), по прибору ФЕБУС — О. В. Терехов и его студенты и аспиранты.

Одним из главных результатов наблюдений с помощью АРТ-П стало получение надёжного доказательства, что центр Галактики очень слаб в рентгеновских лучах — его светимость оказалась на много порядков меньше критической эддингтоновской светимости для сверхмассивной чёрной дыры с массой 3…4 млн солнечных масс. Однако телескоп АРТ-П зарегистрировал протяжённое жёсткое (8…22 кэВ) рентгеновское излучение от гигантского молекулярного облака Стрелец B2, находящегося примерно в 100 парсеках от сверхмассивной чёрной дыры. Сюняев, Маркевич и Павлинский предположили, что это отражённое молекулярным газом излучение чёрной дыры, которая раньше (около 300 лет назад) была примерно в миллион раз ярче, чем сейчас. Было предсказано существование переменного во времени излучения во флуоресцентной линии железа с энергией 6,4 кэВ. Этот результат и предсказание были спустя почти пятнадцать лет блестяще подтверждены наблюдениями обсерваторий проекта ­ИНТЕГРАЛ (INTEGRAL, INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory) (в жёстких лучах), ASCA, BeppoSAX, ХММ-Newton и Chandra (в линии железа).

По данным телескопа СИГМА Гильфанов и Чуразов получили первые изображения области центра Галактики в жёстких рентгеновских и мягких гамма-лучах (в широчайшем диапазоне — от 35 до 600 кэВ). В первых же наблюдениях был открыт ранее неизвестный источник GRS 1758-258 с аномально жёстким спектром, было предположено, что он, скорее всего, является чёрной дырой. Названия источников, открытых «Гранатом», начинаются с букв GRS, то есть Granat Source. Регулярные наблюдения зоны Галактического центра весной и осенью в течение девяти лет привели к откры тию ещё целого ряда новых рентгеновских источников — чёрных дыр и нейтронных звёзд.

Очень важным стало открытие в августе 1992 года с помощью прибора ВОТЧ рентгеновского источника GRS 1915+105, самого мощного в Галактике. ВОТЧ следил за переменностью этого объекта, и в марте 1994 года С. Ю. Сазонов с коллегами зафиксировали сильное увеличение потока от него. Инициированные этим событием наблюдения на американской решётке апертурного синтеза VLA позволили обнаружить два релятивистских выброса, один из которых перемещался в картинной плоскости неба со скоростью, превышающей скорость света. Так был открыт первый в Галактике источник со «сверхсветовым» разлётом радиокомпонент. До этого такие объекты наблюдались лишь в ярчайших внегалактических радиоисточниках, связанных с активностью сверхмассивных чёрных дыр. Объект, невидимый до 1992 году, с тех пор проявляет себя на разных уровнях активности почти четверть века.

Приборы ВОТЧ и ФЕБУС, а также телескоп СИГМА позволили выполнить исследования гамма-всплесков в широчайшем диапазоне энергий от 8 кэВ до 100 МэВ. ФЕБУС зафиксировал 208 космических гамма-всплесков. С помощью прибора ВОТЧ было локализовано 47 источников гамма-всплесков с точностью около 0,5°.

Очень интересными оказались и наблюдения солнечных вспышек прибором ФЕБУС. Начальная стадия работы «Граната» пришлась на максимум солнечной активности, в результате ему удалось наблюдать вспышки с ярчайшей линией 2,2 МэВ синтеза дейтерия. В каждой из таких вспышек на поверхности Солнца было синтезировано несколько тонн дейтерия. Очевидно, затем этот дейтерий был вынесен солнечным ветром в межпланетное и межзвёздное пространство.

В сентябре 1994 года, после практически пяти лет работы на орбите в режиме направленных наблюдений, рабочее тело для двигателей разворота подошло к концу, после чего «Гранат» был переведён в режим сканирования и провёл обзор неба в жёстких рентгеновских лучах. Передача данных была закончена 27 ноября 1998 года, обсерватория разрушилась при входе в атмосферу 25 мая 1999 года.

Плодом деятельности обсерватории «Гранат» стали более трёхсот научных статей, опубликованных в ведущих научных журналах и собравших более 3500 ссылок.

Для отождествления рентгеновских источников и определения их природы необходимы наблюдения в оптическом диапазоне. С этой целью в 1994 году были начаты работы по установке «Российско-турецкого полутораметрового телескопа» (РТТ-150) на горе Бакырлы-Тепе в шестидесяти километрах к северу от Антальи (Турция). Научные наблюдения на телескопе начались в 2000 году, по завершении этапа установки и юстировки телескопа. Телескоп был изготовлен на Ленинградском оптико-механическом объединении (ЛОМО) для Казанского государственного университета ещё в конце 1980-х годов. Изначально предполагалось, что он будет установлен в Узбекистане, на горе Майданак, однако с распадом СССР это оказалось невозможным. В России нет мест с таким хорошим астроклиматом. Кроме того, в начале 1990-х годов было почти невозможно получить существенное финансирование для постройки инфраструктуры, необходимой для установки такого телескопа.

Согласно договору с Государственным комитетом по науке и технологии Турции, все расходы по возведению и обустройству инфраструктуры на горе, включая дороги, общежития, здание и купол телескопа, взяла на себя турецкая сторона. Взамен турецкие университеты получили 40 % наблюдательного времени телескопа. С российской стороны в проекте участвуют Казанский федеральный университет и ИКИ РАН, которые получили 45 и 15 % наблюдательного времени соответственно. Добиться таких условий и согласия на установку телескопа за рубежом было очень непросто. Огромное значение играла заинтересованность турецких астрофизиков во главе с профессором Али Альпаром в создании национальной обсерватории, поддержка министра иностранных дел Турции Эрдала Иненю и руководства Совета по научным и технологическим исследованиям Турции TUBITAK (Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu). С российской стороны проект поддержали руководство РАН, Роскосмоса, ЛОМО1, ректор КФУ2, Академия наук и политическое руководство Республики Татарстан и дирекция ИКИ. Были чрезвычайно важны активность и понимание абсолютной необходимости срочного решения вопроса со стороны профессора Н. А. Сахибуллина (КФУ) и академика Р. А. Сюняева (ИКИ). Громадную роль в становлении телескопа и его оснащении современной аппаратурой сыграл профессор И. Ф. Бикмаев (КФУ) — профессиональный спектроскопист, прошедший школу многолетней работы на шестиметровом телескопе БТА САО РАН1. В конце 2014 года действие договора по РТТ-150 было продлено ещё более чем на десять лет. Здесь ключевую роль сыграл заместитель директора ИКИ РАН М. Н. Павлинский. Предполагается, что основной научной задачей телескопа станет поддержка рентгеновского обзора всего неба обсерватории «Спектр-РГ».

В настоящее время РТТ-150 представляет собой надёжный, высококачественный инструмент, оснащённый полным набором самых современных приборов. Одной из наиболее успешных программ, проводимых на телескопе, является многолетняя серия наблюдений скоплений галактик, отобранных по рентгеновским данным телескопа ROSAT, под руководством кандидата физико-математических наук Р. А. Буренина. Этот обзор является самым большим рентгеновским обзором богатых скоплений на высоких красных смещениях. В течение последних нескольких лет Р. А. Буренин совместно с коллегами из КФУ (Н. А. Сахибуллин, И. Ф. Бикмаев, кандидат физико-математических наук И. М. Хамитов) проводит наблюдения на телескопе РТТ-150 (а также шестиметровом телескопе БТА) скоплений галактик, обнаруженных по наблюдению эффекта Сюняева-Зельдовича в обзоре всего неба обсерватории «Планк». Спектроскопические наблюдения на телескопах РТТ-150 и БТА внесли существенный вклад в общую программу измерений красных смещений скоплений Планка. Отметим, что Р. А. Сюняев является одним из научных соруководителей наиболее результативного прибора HFI на спутнике «Планк», а Е. М. Чуразов и М. Р. Гильфанов внесли заметный вклад в обработку данных этого замечательного европейского спутника.

Кроме наблюдений скоплений галактик, на телескопе РТТ-150 проводятся наблюдения и многих других объектов. Так, например, были проведены наблюдения более сотни оптических послесвечений космических гамма-всплесков, включая наблюдения начальной стадии послесвечения гамма-всплеска 030329 — одного из наиболее близких и ярких гамма-всплесков за всю историю наблюдений. Большое количество интересных результатов было получено в работах по оптическому отождествлению жёстких рентгеновских источников из обзора всего неба обсерватории «Интеграл», при исследовании быстрой оптической переменности рентгеновских двойных систем и в других работах.

В 1990 году «Интеркосмос» и Совет по внеатмосферной астрономии АН СССР выступили с инициативой вывода на мощнейшей советской ракете-носителе «Энергия» комплекса астрофизических приборов из европейских стран. При этом было очевидно, что обсерваторию в странах Европы можно создать лишь под менее тяжёлую ракету «Протон». В конечном итоге были предложены три проекта: запуск гигантской радиоантенны на носителе «Энергия», гамма-обсерватории на «Протоне» и инфракрасной обсерватории, также на «Протоне».

Идея запуска гамма-обсерватории нашла поддержку в странах Европы и в итоге воплотилась в проект ИНТЕГРАЛ Европейского космического агентства (ЕКА). Отбор проектов в ЕКА проходил уже после распада Советского Союза, и вновь созданное Российское космическое агентство, Российская академия наук и Правительство России поддержали участие нашей страны в этом проекте.

В ходе переговоров с ЕКА российская сторона предложила условия, по которым всё дополнительное наблюдательное время, которое даст вывод спутника на орбиту ракетой «Протон» по сравнению с запуском американским носителем, должно принадлежать России. При этом европейским учёным не нужно будет оплачивать сам запуск, и им гарантируется тот же объём наблюдений, как и в случае использования собственного носителя. Предварительные расчёты, сделанные в ИКИ кандидатом технических наук Н. А. Эйсмонтом, показали, что орбита, обеспечиваемая «Протоном», даёт в полтора раза больше полезного времени наблюдений, чем при запуске американским носителем. В результате напряжённых переговоров с представителями ЕКА в ИКИ РАН было принято и закреплено соглашением между Росавиакосмосом и ЕКА компромиссное решение, что Россия получает четверть наблюдательного времени проекта. Научным руководителем от России был назначен академик Р. А. Сюняев. Успеху переговоров с ЕКА способствовала поддержка учёных со стороны Академии наук, особенно академиков А. Е. Чудакова и Ю. А. Осипьяна, и руководства Росавиакосмоса в лице Ю. Н. Коптева и А. И. Медведчикова.

Обсерватория «Интеграл» была успешно выведена на высокоапогейную орбиту 17 октября 2002 года с космодрома «Байконур» с помощью ракеты-носителя «Протон» Государственного космического научно-производственного центра (ГКНПЦ) им. М. В. Хруничева с разгонным блоком ДМ ракетно-космической корпорации «Энергия». Выведение обсерватории на промежуточную высокоэллиптическую орбиту, предложенную и рассчитанную Н. А. Эйсмонтом, было выполнено с более высокой точностью, чем гарантировалось. Это позволило значительно сократить расход топлива при формировании окончательной орбиты двигателями космического аппарата и, с учётом оптимизации процедур управления ориентацией, дало возможность увеличить операционное время жизни обсерватории с 5 лет до 24–26 лет, то есть запаса топлива на борту спутника должно хватить до 2028 года. Запуск обсерватории «Интеграл» стал возможен в результате многолетнего труда и поддержки специалистов и учёных Роскосмоса, ГКНПЦ им. Хруничева под руководством В. К. Караска, РКК (Ракетно-космическая корпорация имени С. П. Королёва) «Энергия», Российской академии наук, ИКИ РАН.

Основными приборами обсерватории «Интеграл» являются гамма-телескоп IBIS (разработчики INAF/IASF - Istituto Nazionale di Astrofisica / Istituto di astrofisica spazialee Fisica Cosmica, Италия и CEA-Saclay - Saclay Nuclear Research Centre de Commissariat à l’énergie atomique, Франция) и спектрометр SPI (разработчики CESR - Centre d’Etude Spatiale des Rayonnements, Франция и MPE, Германия), позволяющие строить изображения рентгеновского неба и проводить спектральный анализ излучения в диапазоне энергий от 15 кэВ до 10 МэВ. В качестве вспомогательных приборов используются рентгеновский телескоп JEM-X (Joint European X-Ray Monitor) (DSRI - Danish Space Research Institute, Дания) и оптический монитор OMC (INTA/LAEFF - Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial / Laboratorio de Astrofisica Espacial Fisica Fundamental, Испания). Общая масса обсерватории составляет около четырёх тонн, что фактически является пределом для современной технологии построения изображений и регистрации фотонов жёсткого рентгеновского и мягкого гамма-диапазонов.

Для обсерватории «Интеграл» впервые в России реализован принцип «национальной обсерватории». Это значит, что любой учёный из любого российского научного института, университета или обсерватории может подать заявку на проведение наблюдения любого объекта и, в случае, если заявка будет одобрена российским и европейским комитетами по распределению наблюдательного времени, получить данные наблюдений для их последующей обработки и анализа.

Вся научная информация, полученная в рамках российской квоты наблюдательного времени, поступает в Международный центр научных данных обсерватории «Интеграл» (ISDC - INTEGRAL Science Data Centre, Женева, Швейцария), а затем становится доступной для российских учёных через Российский центр научных данных (РЦНД) обсерватории «Интеграл», организованный в отделе астрофизики высоких энергий ИКИ.

С использованием результатов наблюдений обсерватории «Интеграл» за двенадцать лет вышло более двухсот пятидесяти публикаций российских учёных в ведущих научных журналах, собравших более четырёх тысяч ссылок, защищено двенадцать диссертаций.

Проводимые с 2003 года обсерваторией «Интеграл» наблюдения в жёстком рентгеновском диапазоне энергий позволили открыть несколько сотен новых рентгеновских источников и провести исследование статистических свойств объектов разных классов. В нескольких областях неба были проведены сверхглубокие наблюдения (со временем экспозиции от нескольких мегасекунд до нескольких десятков мегасекунд), которые позволили практически достичь пределов возможностей телескопов с кодирующей апертурой. Ключевую роль в построении высококачественных рентгеновских изображений неба играют алгоритмы, разработанные Е. М. Чуразовым. За составление карт всего неба, составление и обновление каталога жёстких рентгеновских источников отвечает кандидат физико-математических наук Р. А. Кривонос.

С помощью спектрометра высокого разрешения SPI Е. М. Чуразов с коллегами исследовали гамма-излучение балджа и диска нашей Галактики. В измеренных спектрах выделяются линии на энергиях 511 кэВ и 1,8 МэВ, связанные с аннигиляцией электронпозитронных пар и распадом радиоактивного изотопа алюминия, синтезируемого массивными звёздами. Наиболее вероятным поставщиком позитронов являются термоядерные взрывы сверхновых типа Iа, синтезирующие радиоактивный изотоп никеля, который в процессе распада 56Ni → 56Co → 56Fe производит позитроны. Однако нельзя исключить и более экзотические сценарии рождения позитронов в центральной зоне Галактики.

В результате проведённых обсерваторией «Интеграл» глубоких наблюдений Большого Магелланова Облака С. А. Гребеневым, А. А. Лутовиновым и С. С. Цыганковым было зарегистрировано жёсткое рентгеновское излучение от остатка Сверхновой 1987A в линиях на энергиях 67,9 и 78,4 кэВ, связанное с распадом радиоактивного 44Ti. Это первое прямое доказательство образования титана во время взрыва этой сверхновой, ближайшей к нам за последние 400 лет. По измеренному потоку излучения удалось оценить количество 44Ti, синтезированного при взрыве, — около 0,0003 массы Солнца, и объяснить наблюдающееся поведение яркости сверхновой в последние 20 лет.

15 января 2014 года в галактике M82 взорвалась сверхновая типа Ia, получившая название SN2014J. Она оказалась самой близкой сверхновой этого типа за всю эпоху наблюдений космических обсерваторий. В отличие от сверхновых типа II, например, SN1987A, вызванных коллапсом массивных звёзд, сверхновые типа Ia связаны с термоядерными взрывами белых карликов с массой порядка Чандрасекаровского предела (1,4 массы Солнца). В процессе взрыва синтезируется большое количество радиоактивного Ni-56, распад которого должен сопровождаться излучением характерных линий в гамма-диапазоне. Высокая скорость разлёта и небольшая масса оболочки должны приводить к раннему выходу гамма-излучения. При поддержке Российского научного комитета проекта ИНТЕГРАЛ программа наблюдений была оперативно изменена, чтобы обеспечить максимальный приоритет наблюдениям сверхновой. В результате Е. М. Чуразову, Р. А. Сюняеву, С. А. Гребеневу и С. Ю. Сазонову удалось впервые напрямую подтвердить термоядерную природу сверхновых такого типа, измерить массу радиоактивного Ni-56 и скорость разлёта и сравнить предсказания детальных моделей с наблюдаемыми спектрами в гамма-диапазоне.

Жёсткий рентгеновский обзор неба, составленный по данным наблюдений обсерватории «Интеграл», позволил впервые провести систематический поиск активных ядер галактик второго типа, в которых сверхмассивная чёрная дыра скрыта от наблюдателя в других диапазонах длин волн толстым слоем пыли и холодного газа. «Интеграл» обнаружил уже несколько десятков новых объектов такого типа. Для их исследования в России и других странах проводятся обширные программы наблюдений на рентгеновских, оптических и инфракрасных телескопах. С. Ю. Сазоновым с коллегами получен интересный результат, что относительная доля активных ядер второго типа падает с увеличением светимости. Считается, что активные ядра галактик вносят основной вклад в космический рентгеновский фон — излучение, пронизывающее всё космическое пространство. К сожалению, чувствительности современных жёстких рентгеновских детекторов не хватает для того, чтобы разрешать рентгеновский фон на отдельные источники в жёстком диапазоне (на энергиях выше 10 кэВ), на который приходится максимум его интенсивности. Однако важную недостающую информацию об истории роста сверхмассивных чёрных дыр во Вселенной можно получить и другим способом — измеряя спектр жёсткого рентгеновского фона. Специально для решения этой задачи в 2006 году учёными отдела астрофизики высоких энергий была инициирована уникальная программа наблюдений Земли обсерваторией «Интеграл». При этом наша планета использовалась как гигантский экран, на время закрывающий от приборов обсерватории излучение далёких источников, составляющих фон. В результате Е. М. Чуразову с коллегами впервые удалось построить спектр фона в широком диапазоне энергий от 3 до 150 кэВ с точностью около 10 %.

Большие поля зрения и хорошее угловое разрешение телескопов обсерватории «Интеграл» впервые позволили получить карты и спектры так называемого хребта Галактики — слабого протяжённого рентгеновского излучения вдоль галактической плоскости, представлявшего собой загадку более 25 лет. Р. А. Кривонос, доктор физико-математических наук М. Г. Ревнивцев и их коллеги смогли показать, что излучение хребта Галактики в жёстком рентгеновском диапазоне энергий 10…60 кэВ представляет собой суммарное излучение миллионов аккрецирующих белых карликов. На энергиях выше 100 кэВ вклад этих источников становится малым и в протяжённом излучении Галактики начинает преобладать излучение межзвёздной среды.

Уже первые наблюдения нашей Галактики обсерваторией «Интеграл» принесли М. Ревнивцеву и его коллегам открытие нового семейства нейтронных звёзд, окружённых «коконами» пыли и газа. Являясь яркими объектами жёсткого рентгеновского неба, такие объекты практически невидимы в обычном рентгеновском диапазоне (ниже 10 кэВ). Оказалось, что это двойные системы с нейтронными звёздами, которые аккрецируют вещество с молодых звёзд с очень мощными ветрами. К настоящему времени «Интегралом» открыто уже несколько десятков таких источников. Кроме того, при активном участии сотрудников отдела астрофизики высоких энергий С. А. Гребенева, доктора физико-математических наук А. А. Лутовинова и кандидата физико-математических наук С. В. Молькова был открыт новый класс массивных рентгеновских двойных систем, в которых нейтронные звёзды, аккрецирующие вещество с массивных звёзд, могут вспыхивать на короткий период времени, повышая свою яркость иногда в сотни и тысячи раз. Возможно, такие вспышки являются результатом эпизодического преодоления веществом звёздного ветра центробежного барьера на границе магнитосферы нейтронной звезды.

В ходе многолетнего обзора Галактики приборами обсерватории «Интеграл» уже зарегистрировано более сотни массивных рентгеновских двойных систем, при этом почти половина из них является новыми. Это позволило А. А. Лутовинову, М. Г. Ревнивцеву и их коллегам измерить распределение поверхностной плотности таких объектов в Галактике, показать, что оно коррелирует с локальным темпом звёздообразования, и сравнить расположение массивных рентгеновских двойных систем с областями их предполагаемого образования.

Телескоп IBIS обсерватории «Интеграл» зарегистрировал жёсткое рентгеновское излучение на энергиях от 20 до 150 кэВ от гигантского молекулярного облака Стрелец B2 в центральной области нашей Галактики, подтвердив результат, полученный ранее, но на более низких энергиях, с помощью телескопа АРТ-П обсерватории «Гранат». Последующие наблюдения «Интеграла» позволили обнаружить затухание этого излучения на масштабе десяти лет. Тем самым подтверждается гипотеза, что сверхмассивная чёрная дыра активно аккрецировала вещество примерно триста лет назад и что мы наблюдаем эхо этой активности.

Телескоп IBIS обсерватории «Интеграл» зарегистрировал жёсткое рентгеновское излучение на энергиях от 20 до 150 кэВ от гигантского молекулярного облака Стрелец B2 в центральной области нашей Галактики, подтвердив результат, полученный ранее, но на более низких энергиях, с помощью телескопа АРТ-П обсерватории «Гранат». Последующие наблюдения «Интеграла» позволили обнаружить затухание этого излучения на масштабе десяти лет. Тем самым подтверждается гипотеза, что сверхмассивная чёрная дыра активно аккрецировала вещество примерно триста лет назад и что мы наблюдаем эхо этой активности.

Рентгеновские пульсары являются уникальными лабораториями для исследования взаимодействия излучения с веществом в сверхсильных (порядка 1012 Гс) магнитных полях. Резонансное рассеяние фотонов на электронах в магнитосфере нейтронной звезды приводит к образованию циклотронных линий поглощения в спектрах пульсаров, по положению которых можно определять напряжённость магнитного поля у поверхности нейтронной звезды. С. С. Цыганкову и А. А. Лутовинову удалось обнаружить и измерить положение не только фундаментальной, но и более высоких гармоник в спектрах ряда пульсаров. Кроме того, ими впервые было детально исследовано изменение энергии циклотронных линий в зависимости от темпа аккреции на нейтронную звезду и получены сведения о строении аккреционных колонок пульсаров с точностью до нескольких сотен метров. Эти исследования дали толчок для построения новых моделей излучения рентгеновских пульсаров и формирования циклотронных линий.

Гамма-всплески до недавнего времени оставались одной из загадок астрофизики высоких энергий. Сейчас мы знаем, что, по крайней мере, часть из них связана со взрывами массивных звёзд в далёких галактиках. Обсерватория «Интеграл» регистрирует и локализует порядка десяти гамма-всплесков в год. Один из них (GRB 031203) попал в поле зрения телескопа IBIS 3 декабря 2003 года. Его положение на небе было определено с точностью 2,5 угл. мин и распространено с помощью Интернета уже через 20 с после начала всплеска. Последующие наблюдения наземными оптическими телескопами позволили обнаружить послесвечение всплеска, галактику (на красном смещении 0,11), в которой произошёл всплеск, и сверхновую, связанную со всплеском. Анализ данных обсерватории «Интеграл», проведённый С. Ю. Сазоновым, А. А. Лутовиновым и Р. А. Сюняевым, показал, что хотя временные и спектральные характеристики излучения GRB 031203 вполне обычны, его полная энергия не превышает 1050 эрг, что на три порядка меньше обычных значений. Тем самым получено указание на то, что такие слабые всплески могут происходить во Вселенной гораздо чаще «стандартных».

В 1987 году, во время празднования 30-летия запуска первого спутника, в Москве состоялся большой международный симпозиум, на котором учёные из нескольких стран предложили концепцию высокоапогейной обсерватории с рентгеновскими телескопами косого падения, в сотни раз более чувствительных по сравнению с приборами с кодирующей апертурой. Проект получил широкую поддержку многих научных групп, и вскоре в СССР было принято решение о создании в НПО имени С. А. Лавочкина крупнейшей международной рентгеновской обсерватории «Спектр-Рентген-Гамма» (СРГ) с участием Великобритании, Дании, Италии, США, Финляндии, Израиля, Германии, Венгрии и Турции. К сожалению, из-за распада Советского Союза запуск обсерватории несколько раз откладывался, а затем, в 2002 году, был и вовсе отменён, несмотря на то, что основные телескопы обсерватории были изготовлены и готовы к работе в космосе (один из них, JET-Х, был в 2004 года запущен на борту американского спутника Swift, позволил получить интереснейшие научные данные и до сих пор успешно работает на орбите). Отмена запуска спутника СРГ была страшным ударом для сотрудников отдела, отдавших почти пятнадцать лет жизни этому крупнейшему проекту.

Тем не менее, начиная с 2003 года отдел начал искать пути продолжения проекта СРГ. Обнадёживал успешный старт аппарата «Интеграл» 17 октября 2002 года. Уже в 2003 году начали рассматривать переход на платформу «Ямал» РКК «Энергия» с частью телескопов от «старого» варианта СРГ, прежде всего телескопа JET-X. Рассматривалась околоземная орбита для «нового» варианта СРГ. 1 февраля 2003 года произошла катастрофа шаттла (Space Shuttle — «космический челнок») «Колумбия», что изменило расстановку в научной программе ЕКА на МКС. В результате к ИКИ обратились учёные из Германии с проектом ROSITA (ROentgen Survey with an Imaging Telescope Array) с предложением установить их на «новом» СРГ или запустить попутным грузом. В 2004 году состоялись первые переговоры на эту тему, и вскоре стало понятно, что для «нового» СРГ требуется разработка новых приборов. В «новом» СРГ на первый план вышел прибор ROSITA, который был в первоначальном варианте основан на потерпевшем неудачу немецком проекте ABRIXAS (A Broad Band Imaging X-ray All-Sky Survey). Алексей Вихлинин, который активно работал со скоплениями галактик по данным обсерваторий ROSAT и Chandra, и Р. А. Сюняев, опиравшийся на результаты моделирования, приложили немало сил для убеждения немецких коллег существенно расширить возможности ROSITA и в конечном итоге Р. А. Сюняев уговорил директора MPE, в то время профессора Гюнтера Хайзенгера, нарастить число оболочек телескопа в два раза, до пятидесяти четырёх, что позволяло регистрировать до 100 тысяч скоплений галактик в ходе четырёхлетнего обзора. Проект был переименован в eROSITA (впереди добавлено слово extended, что означает в переводе «расширенный»).

В части разработки российского прибора в отделе были развёрнуты работы по телескопу АРТ-ХС в кооперации с РФЯЦ-ВНИИЭФ1 (Саров). Была предпринята попытка разработки отечественных рентгеновских зеркальных систем косого падения, которая оказалась вполне успешной, но не настолько, чтобы их уже можно было посылать в космос. В 2011 году к созданию жёстких рентгеновских зеркал подключился Космический центр имени Маршалла (НАСА, США). Для регистрации рентгеновского излучения в фокальной плоскости в отделе начались разработки полупроводниковых детекторов на основе теллурита кадмия (CdTe), и здесь огромную роль сыграла группа Василия Левина, быстро вышедшая на очень высокий уровень и сумевшая создать уникальные DSSD-детекторы.

Одновременно с созданием телескопа AРТ-XC в настоящее время в отделе астрофизики высоких энергий заканчивается изготовление «Монитора Всего Неба» (МВН), который планируется установить на российском сегменте Международной косми ческой станции (РС МКС). Главной научной задачей этого эксперимента является измерение поверхностной яркости космического рентгеновского фона (КРФ) с высокой точностью. При помощи МВН планируется также решить ряд технологических задач, таких как проверка полупроводниковых CdTe-детекторов в условиях открытого космоса, изучение эффектов поляризации CdTe-кристаллов, измерение фоновых условий на МКС. Запуск прибора запланирован на лето 2024г.

Отдел продолжает активно работать по широкому кругу задач космологии и астрофизики высоких энергий (как в области теории и интерпретации данных наблюдений, так и по чисто наблюдательным программам). Это позволило успешно проводить в ИКИ в декабре ежегодные (в 2024 году исполнится 24 года) всероссийские конференции по астрофизике высоких энергий, собирающие по сто пятьдесят — двести участников из ведущих научных центров страны и из-за рубежа. В 2004 и 2014 годах отдел успешно провёл в ИКИ международные конференции в связи с девяностолетним и столетним юбилеями основателя отдела Я. Б. Зельдовича; в 2006 году — Международную конференцию по проекту ИНТЕГРАЛ; в 2012 году, в Казани, — Международную конференцию по проекту СПЕКТР-РЕНТГЕН-ГАММА. Все эти конференции также собрали по 150–200 участников.

В 2024 году исполнится 50 лет, как академик Я. Б. Зельдович перевёл часть своих сотрудников в ИКИ. Всё это время отдел считался и считается молодым. Хочется верить, что он останется таким и дальше, что молодёжь будет продолжать приходить в отдел и работать в нём во имя будущего науки. Следующее десятилетие обещает быть золотым десятилетием для астрофизики высоких энергий. Никогда в космосе не было такого количества уникальных рентгеновских телескопов, решающих различные задачи наблюдательной рентгеновской астрономии.