Международная обсерватория гамма-лучей (англ. INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory/INTEGRAL) — орбитальная обсерватория, предназначенная для изучения галактических и внегалактических объектов в жёстком рентгеновском и гамма-диапазоне. INTEGRAL — проект Европейского Космического Агентства (ЕКА) в сотрудничестве с Роскосмосом и НАСА. Спутник INTEGRAL управляется из Центра управления в Дармштадте, Германия через наземные станции в Бельгии (Реду) и США (Голдстоун).

Основными объектами изучения для обсерватории являются:

• компактные галактические объекты (чёрные дыры, нейтронные звёзды, белые карлики);
• активные ядра галактик в ближней Вселенной;
• линии излучения радиоактивных элементов, возникающие в межзвёздной среде Галактики;
• аннигиляционное излучение позитронов в нашей Галактике;

В настоящее время приборы этой обсерватории являются наиболее чувствительными инструментами для детектирования фотонов таких больших энергий и построения изображений в этом диапазоне. Ввиду того, что фотоны жёсткого рентгеновского и гамма-диапазонов практически невозможно отклонить от прямого пути и таким образом сфокусировать, то для построения изображений основные инструменты обсерватории используют принцип кодирующей апертуры. Скорее всего, инструменты обсерватории INTEGRAL (а также телескоп BAT обсерватории SWIFT) будут являться последними в серии телескопов жёстких рентгеновских лучей с кодирующей апертурой, ввиду того, что для дальнейшего значительного увеличения чувствительности инструментов такого типа необходимо увеличивать массу инструментов в более чем 10 раз, что в настоящее время невозможно при имеющихся носителях (масса обсерватории INTEGRAL ~4,2 тонны).

Космический аппарат

Космический аппарат INTEGRAL является копией спутника ХММ-Ньютон, что позволило значительно сократить затраты на проект. Для управления спутником используется двигатель на гидразине, 544 кг которого было запасено в 4 подвесных баках.

Благодаря специальной схеме запуска спутника удалось сохранить неожиданно большую часть топлива, что теперь позволяет аппарату физически работать на орбите более 10-15 лет. Солнечные батареи имеют размах 16 метров и обеспечивают мощность 2,4 кВт. Производитель спутника — компания Алениа (Alenia Spazio).

Приборы

Обсерватория состоит из двух основных (IBIS, SPI) и двух вспомогательных приборов (JEM-X, OMC).

• IBIS — телескоп с кодирующей маской. Рабочий диапазон энергий — от 15 кэВ до 10 МэВ. В диапазоне 15—300 кэВ фотоны регистрируются детектором ИСГРИ (набор кадмий-теллуридовых элементов), в диапазоне 300 кэВ — 10 МэВ — в основном детектором ПИКСИТ (цезий-йодовые элементы). Детекторы телескопа имеют полную площадь около 2500 см², половина из которых затмевается кодирующей маской.

• SPI — германиевый спектрометр, состоящий из 19 отдельных детекторов. Рабочий диапазон энергий от 20 кэВ до 8 МэВ. Германиевые детекторы охлаждаются до температуры около 80 К, что даёт возможность достичь беспрецедентного энергетического разрешения 2 кэВ на энергии 1 МэВ. Комплекс детекторов помещён в систему активной антисовпадательной защиты, построенной на кристаллах германата висмута (BGO).

• Вспомогательные приборы JEM-X и OMC предназначены для изучения объектов в обычном рентгеновском (<10—20 кэВ, JEM-X) и оптическом (OMC) диапазонах.

Основные результаты

Обсерватория INTEGRAL продолжает успешно работать на орбите. Среди основных результатов обсерватории необходимо отметить:

• Построение карты области Центра Галактики в жёстком рентгеновском диапазоне с очень высокой чувствительностью.

• Открытие целого набора галактических источников жёсткого рентгеновского излучения, скрытых поглощением пыли в других диапазонах энергий (например, стандартном рентгеновском 1—10 кэВ, или оптическом)
• Открытие новой жёсткой рентгеновской компоненты в излучении так называемых аномальных рентгеновских пульсаров и магнитаров. Природа возникновения этой компоненты не до конца ясна.
• Измерение с высокой точностью формы спектра аннигиляционного излучения позитронов из галактического центра.
• Впервые измерено излучение хребта Галактики на энергиях выше 20 кэВ. Показано, что до энергий 50—60 кэВ оно создаётся суммарным излучением большого количества аккрецирующих белых карликов.
• Проведены подсчёты источников жёсткого рентгеновского излучения на всём небе. По результатам этих подсчётов измерены статистические характеристики галактических и внегалактических источников в ближней Вселенной.

См. также

• Список космических аппаратов с рентгеновскими и гамма-детекторами на борту

Примечания