Чтобы вести астрономические наблюдения в рентгеновском диапазоне, обычная оптика не подходит. Для этого конструируют специальные зеркала сложной формы — как, например, в новом детекторе HERO.

Астрономы тестируют 2,4-метровое зеркало, которое используется на орбитальном телескопе Hubble
Детектор HERO направляется в верхнюю стратосферу
Три трубчатых зеркала системы HERO по отдельности (справа) и набор зеркал, упакованный в единую трубку (слева)

Несколько преувеличивая, можно сказать, что современная астрономия — «зеркальная» наука. Практически любой современный телескоп использует зеркало, а иногда и целый массив зеркал, для сбора данных и передачи их на сверхчувствительные детекторы, на которых и формируется изображение. В рентгеновской астрономии ситуация немного сложнее: высокоэнергетические рентгеновские лучи легко проникают сквозь обычное зеркало. Созданием специальных зеркал, способных собирать такое излучение, в NASA занимается команда Брайана Рамси (Brian Ramsey).

Сегодня группа разработчиков занята созданием нового устройства HERO (High Energy Replicated Optics — Высокоэнергетическая воспроизводимая оптика), которое не так давно было запущено на борту воздушного шара. Зонд поднялся примерно на 99% высоты земной атмосферы, где датчики HERO могли получать рентгеновские данные из космоса. Собранная информация сейчас обрабатывается — но разработчики уверены, что уже на этом этапе им удастся получить такие изображения Вселенной, которые до сих пор были недоступны.

Оптическая система, установленная на HERO, включает 96 трубчатых зеркал, вложенных одно в другое, как слои луковицы. Действительно, сквозь обычное плоское зеркало основная масса рентгеновских лучей пройдет довольно свободно. Чтобы удержать высокоэнергетические фотоны, зеркала должны располагаться так, чтобы они отражались от их поверхностей под острым углом и постепенно двигались по направлению к пластине детектора для формирования изображения. Подобно тому, как плоские камешки, запущенные под очень острым углом к поверхности спокойной воды, отскакивают от нее несколько раз, так и рентгеновские лучи отражаются от поверхностей зеркал скользящего падения.

Такая система позволяет собирать данные о самых высокоэнергетических объектах Вселенной, в том числе взрывающихся звездах, сливающихся галактиках и черных дырах, активно излучающих в этом диапазоне волн.

Правда, для существующего датчика, запускаемого на воздушном шаре, существуют серьезные ограничения: погодные условия. Так что в ближайших планах команды Брайана Рамси — путешествие в Австралию, где небо практически всегда остается чистым, и октуда почти всегда можно вести наблюдение за центром нашей галактики. Он является одним из мощнейших источников рентгеновского излучения, а значит — весьма «лакомым кусочком» для датчиков HERO.

Подробнее о рентгеновской астрономии и главном «рентгеновском глазе» человечества — орбитальном телескопе Chandra — читайте в статье «Невидимая Вселенная».

По сообщению NASA