Попри важкі часи й руйнівні наслідки російської агресії для української радіоастрономії (через тимчасову окупацію вже визволеної території радіотелескопів УТР-2 і ГУРТ), а також скрутні умови роботи науковці Радіоастрономічного інституту НАН України, що у Харкові, продовжували свої дослідження. Завдяки наполегливій праці їм вдалось отримати нові експериментальні результати спостережень еволюції залишку наднової зорі Кассіопея А. У лютому 2023 року відомий фаховий рецензований науковий журнал “Astronomy and Astrophysics” (видавництво “EDP Sciences”) опублікував статтю “Free-free absorption parameters of Cassiopeia A from low-frequency interferometric observations” із результатами цих досліджень. Автори статті – аспірант відділу радіоастрономічної апаратури та методів спостережень Лев Станиславський, старші наукові співробітники цього відділу кандидати фізико-математичних наук Ігор Бубнов і Сергій Єрін, заступник директора з наукової роботи Інституту академік Олександр Коноваленко і провідний науковий співробітник відділу декаметрової радіоастрономії доктор фізико-математичних наук Олександр Станиславський.

На підставі нічних щодобових спостережень на українському радіотелескопі ГУРТ від травня до жовтня 2019 року і за допомогою подальшого винахідливого оброблення отриманих даних автори виміряли абсолютний інтегральний спектр Кассіопеї А вперше у діапазоні частот 16–72 МГц із рекордною точністю й неперевершеною роздільною здатністю. Це дало змогу визначити величини основних параметрів (температуру, величину іонізації та міру емісії) матерії всередині й зовні цього залишку наднової, який розташовується у нашій Галактиці — на відстані приблизно 11 тисяч світлових років від Землі – та є одним із наймолодших відомих залишків наднової (його вік – близько 350 років). У цьому експерименті застосовано дві субрешітки телескопа ГУРТ, кожна з яких складалася зі схрещених диполів (5×5), а відстань між субрешітками становила 60 м. Це дало змогу реалізувати кореляційний інтерферометр із малою базою. Спостереження кожного сеансу тривали у два етапи. Спершу науковці спостерігали радіогалактику Лебідь А, а потім – залишок наднової Кассіопея А. Такі вимірювання щільності потоку Кассіопеї А виконувалися відносно радіогалактики Лебідь А, що використовується як еталонне джерело. Спектр Кассіопеї А визначають механізм синхротронного випромінювання і теплове поглинання всередині цього залишку й у міжзоряному середовищі.

Важливий результат, відображений у статті, – визначення максимуму інтенсивності радіовипромінювання Кассіопеї А, яке падає на частотах нижче 22 МГц.  Сам максимум не має постійного положення за частотою, бо зсувається дуже повільно (слід зауважити, що ретельно досліджувати цей максимум можна виключно за допомогою українського радіотелескопа ГУРТ, спроможного спостерігати радіовипромінювання у частотному діапазоні 8–80 МГц). Автори статті відзначають постійне зниження щільності потоку радіовипромінювання Кассіопеї А завдяки розширенню залишку наднової. За даними спостережень у 1966–2019 роках, це зниження на частоті 38 МГц становить 0,55% на рік.

Динамічні крос-спектри інтерферометричного відгуку радіовипромінювання Лебедя A (вгорі) та Кассіопеї А (внизу), спостережуваних двома субрешітками телескопа ГУРТ 17 серпня 2019 року

Радіоспектр Кассіопеї А у діапазоні частот 16–72 МГц. Щільність потоку вимірюється в янських (1 Ян = 10-26 Вт/(м2 Гц))

Головне досягнення науковців Академії – розроблення методу досліджень еволюції параметрів середовища всередині й зовні залишку наднової Кассіопеї А у часі. Для подальшого розвитку запропонованого підходу автори статті зараз відновлюють радіотелескоп ГУРТ для нових спостережень цього джерела радіовипромінювання на декаметрових хвилях.

P.S. Робота над рукописом статті тривала під час оборони Харкова від російської навали. Автори щиро вдячні Збройним Силам України за захист, а Національній академії наук України – за фінансову підтримку досліджень.

За інформацією Радіоастрономічного інституту НАН України

Джерело