Поддержка рентгеновского обзора всего неба обсерватории СРГ в оптическом диапазоне. - презентация

1 Поддержка рентгеновского обзора всего неба обсерватории СРГ в оптическом диапазоне

2 Спектр Рентген Гамма (СРГ) ART-XC eROSITA

3 Обзор всего неба СРГ активных ядер галактик, включая самые яркие квазары во Вселенной скоплений галактик, включая ВСЕ массивные скопления в наблюдаемой части Вселенной Порядка 1000 аккрецирующих белых карликов в двойных системах практически ВСЕ объекты этого типа в Галактике, доступные для наблюдений Черные дыры и нейтронные звезды в рентгеновских двоных системах новый диапазон светимостей Гамма-всплески, Звезды с активными хромосферами, и многое другое...

4 Скопления галактик

5 Темная энергия ответственна за ускоренное расширение Вселенной влияет на образование скоплений галактик

6 Темная энергия Исследуя то, как образуются скопления галактик, мы можем изучать свойства темной энергии. Вопрос о природе темной энергии является одной из наиболее фундаментальных задач современной физики. z=0z=0.5

7 Ярчайшие квазары во Вселенной В обзоре СРГ будут обнаружены наиболее яркие и далекие квазары во Вселенной сверхмассивные черные дыры с массами от миллионов до миллиардов солнечных масс. Один из вопросов как такие объекты могли образоваться спустя всего один миллиард лет после Большого взрыва?

8 Реионизация Вселенной Квазары на высоких красных смещениях позволят изучать реионизацию вещества во Вселенной.

9 Барионные акустические осцилляции Барионные акустические осцилляции эхо акустических осцилляций, наблюдаемых в анизотропии реликтового излучения. При наличии качественных фотометричесикх оценок красных смещений квазаров и активных ядер галактик, появится возможность измерять масштаб этих осциляций на разных z, что позволяет еще одним способом изучать характер расширения Вселенной.

10 Поглощенные АЯГ IGR J =NGC 4992 DSS Чандра Чандра: РТТ-150:

11 Обзор в жестком рентгене В обзоре СРГ будет зарегистрировано в раз больше источников, по сравнению с обзором всего неба обсерватории ИНТЕГРАЛ (на рисунке): поглощенные активные ядра галактик неисследованный диапазон рентгеновских светимостей галактических источников

12 Катаклизмические переменные Слоановский обзор ~100 катаклизмических переменных В обзоре СРГ будет получена полная выборка ~1000 катаклизмических переменных, включая большое количество слабых тесных систем: проверка моделей звездной эволюции происхождение сверхновых типа Ia наблюдение гравитационных волн

13 Космические гамма-всплески , Буренин и др., ПАЖ, 2003 РТТ-150 СРГ --- гамма всплески на z~10

14 Обзор СРГ Рентгеновский обзор всего неба обсервтории СРГ дает координаты и потоки рентгеновских источников. Для того, чтобы получить научные результаты, о которых говорилось выше, требуются дополнительные данные в оптическом диапазоне. Кроме общедоступных данных потребуются и дополнительные наблюдения.

15 Доступные оптические обзоры: Digital Sky Survey (DSS) все небо фотопластинки m lim 20 B, R, IR

16 Доступные оптические обзоры: Слоановский цифровой обзор (SDSS) кв. шрадусов ПЗС m lim 22 u'g'r'i'z'

17 Будущие обзоры: Pan-Starrs, PS-1 Первый выпуск данных 2013 г. зеркало: 1.8-м поле зрения: 9 кв. град. m lim 23 grizy

18 Будущие обзоры: SDSS-III, BOSS спектров больших красных галактик значительная часть ярчайших галактик скоплений до z=0.6

19 Какие дополнительные наблюдения потребуются? Начальный отбор объектов будет проводиться по фотометрическим и спектроскопическим данным широкоугольных обзоров. При помощи наземных телескопов потребуется получать, в основном: глубокие прямые снимки в широкополосных фильтрах (глубже SDSS), снимки в средне- и узкополосных фильрах спектры никого разрешения для определения типов и измерения красных смещений объектов

20 Глубокие изображения Глубокие изображения необходимы для оптического отождествления скоплений галактик на высоких красных вмещениях. На рисунке показано далекое скопление, которого не видно на изображениях Слоановского обзора, однако, его можно хорошо увидеть на более глубоком изображении, полученном при помощи 1.5-м телескопа. SDSS, r1.5-м телескоп, 1 час, r

21 Глубокие изображения Кроме того, глубокие изображения нужны, например, для поиска квазаров на высоких красных смещениях. На рисунке стрелкой показан очень далекий квазар, расположенный на z=6.28. SDSS, iSDSS, z

22 Спектроскопия низкого разрешения Красные смещение скоплений галактик на красных смещениях z

23 Спектроскопия низкого разрешения Определение типов активных ядер галактик, измерение светимостей в линиях. На рисунках для примера показаны спектры АЯГ 1-го и 2-го типа (слева и справа), полученные ра 1.5-м телескопе (РТТ-150).

24 Спектроскопия низкого разрешения Отождествление квазаров на высоких красных смещениях. Скачок в спектрах далеких квазаров возникает из-за того, что Вселенная на таких высоких красных смещениях еще не ионизована и поглощает практически все излучение с энергией фотонов выше лаймановской α-линии.

25 Спектроскопия низкого разрешения Отождествление катаклизмических переменных и определение типов рентгеновских двойных систем. В оптических спектрах рентгеновских двойных видны линии излучения аккреционного диска, линии поглощения обычных звезд и белых карликов, и т.п.

26 Фотометрия в среднеполосных фильтрах По фотометрии в широких фильтрах часто не удается надежно определить тип источника. Однако, если широкие полосы разбить на 34 среднеполосных фильтра, тип объекта определяется гораздо надежнее.

27 Фотометрия в среднеполосных фильтрах В красной области спектра спреднеполосные фильтры исключают яркие линии неба, поэтому сигнал-шум не уменьшается!

28 Фотометрия в среднеполосных фильтрах Фотометрия в широких полосах дает фотометрические оценки активных ядер галактик с большими ошибками (см. рис.). По фотометрии в среднеполосных фильтрах измерения красных смещений можно сделать на порядок более точными.

29 Требуемые наблюдения, прямые изображения ОбъектыКоличествоЭкспозиция Кол-во ночей Условия Далекие скопления ч100500

30 Требуемые наблюдения, спектроскопия ОбъектыКоличествоЭкспозиция Кол-во ночей Условия Скопления, z

31 Требуемые наблюдения, спектроскопия на больших телескопах ОбъектыКоличествоЭкспозиция Кол-во ночей Условия Скопления, z> ч ч40400

32 Требуемые наблюдения, среднеполосная фотометрия Требуется покрывать большие площадки на небе от 1000 кв. градусов до всего видимого неба. Изображения должны быть глубже SDSS т.е., нужны широкоугольные телескопы с зеркалами не менее 1 м.

33 Выводы Для поддержки обзора всего неба космической обсерватории СРГ потребуется, в основном, спектроскопия низкого разрешения, а также глубокие прямые изображения и фотометрия в широко- и среднеполосных фильтрах Небольшие телескопы с диаметром зеркала

34 Доступные телескопы САО БТА (прямые снимки и спектроскопия) РТТ150 (спектроскопия и фотометрия) САО 1-м Цейсс (спектроскопия) Монды АЗТ-33ИК (спектроскопия) и АЗТ-33 ВМ (фотометрия) Терскол Цейсс - 2 м (спектроскопия) Бюракан ЗТА (спектроскопия) и 1м Шмидта (фотометрия) КРАО ЗТШ (спектроскопия) ГАИШ 2.5 м после 2015 г. (?)

35 САО БТА, 6-м