INTEGRAL 5 let ve vesmíru

17. října 2007 uplynulo 5 let od vypuštění astrofyzikální družice Evropské kosmické agentury ESA INTEGRAL (Mezinárodní laboratoř pro astrofyziku záření gama). Česká účast se týkala palubního experimentu OMC (optická monitorovací kamera, čili malý optický teleskop) a vědeckého a datového centra ISDC ve Švýcarsku.

Při této příležitosti uspořádala ESA v Itálii vědecký workshop, který shrnul vědecké výsledky projektu. Česká účast zahrnovala dva ústní referáty prezentující výsledky hlavních vědeckých oborů české účasti, a to výzkum kataklyzmických proměnných hvězd a příbuzných objektů, a výzkum blazarů (extragalaktických objektů, podtřídy aktivních galaktických jader, jejichž výtrysk směřuje přímo k Zemi).

Překvapení
Překvapením je poměrně početná detekce kataklyzmických proměnných hvězd (CV) družicí INTEGRAL. Odhaduje se, že možná až každý desátý zdroj gama záření pozorovaný družicí je kataklyzmickou proměnnou. Katalog CV detekovaných družicí INTEGRAL zatím obsahuje 21 objektů této skupiny, z toho 4 jsou nové identifikace. Další se předpokládají mezi dosud neidentifikovanými gama zdroji INTEGRALu. Některé objekty září až do tvrdého rentgenového oboru 60-80 keV. Překvapením je i objev, že také některé další proměnné hvězdy (tzv. symbiotické) září v tvrdém gama oboru – dvě z nich jsou přitom tak jasné ve viditelném světle, že jsou vidět již ve velmi malém dalekohledu.

V oboru výzkumu blazarů, což bylo téma našeho druhého ústního referátu, zatím evidujeme pomocí družice INTEGRAL detekci dvaceti těchto objektů. Dvakrát se tak podařilo aktivovat družici INTEGRAL v rámci tzv. target of opportunity (ToO, příležitostný objekt) pozorování a pokaždé úspěšně. To klade opět požadavek na pečlivé optické monitorování asi 70 vhodných kandidátů, a zdůrazňuje vědecký význam celooblohových rentgenových monitorů s optikou typu račí oko, jejichž prototypy jsme u nás úspěšně vyvinuli a otestovali.

Naše postery upoutaly

Z posterů poutal velký zájem náš „late poster“ přihlášený na poslední chvíli a prezentující předběžné výsledky pozorování unikátního zjasnění rentgenové dvojhvězdy SAXJ1810.8-2609 získané během služby našeho pracovníka Rudolfa Gálise v operačním centru střediska družice ISDC ve Švýcarsku. Další náš poster popisoval výsledky dosažené především Petrem Kubánkem při snaze o lepší přístup vědecké komunity k datům z družice formou virtuální observatoře. To je všeobecně pokládáno za mimořádně potřebné, protože vědecké publikace používající dat z projektu jsou (pro astronomy mimo týmy INTEGRALu) nesnadným přístupem k výsledkům vyšší úrovně (tedy obrázky, spektra, světelné křivky) citelně limitovány. První verze je již zabudována na webových stránkách střediska ISDC - tzv. INTEGRAL source results page, viz http://isdc.unige.ch/index.cgi?Data+sources

Velký zájem účastníků vyvolal i náš poster prezentující myšlenku i první výsledky studia gama zdrojů INTEGRAL na archivních astronomických deskách. Důvodem je fakt, že přidává do výzkumu nový, časový, rozměr. Statistika totiž prokázala, že většina zdrojů záření gama detekovaných družicí INTEGRAL je současně i zdroji emise optické, tedy viditelného světla, přičemž objekty jsou většinou proměnné v gama i optickém oboru spektra. Na tom je založena myšlenka jednak dlouhodobého (desítky let) sledování vývoje zdrojů, jednak i identifikace a klasifikace ještě neidentifikovaných gama zdrojů. Zkušební analýza provedená na archivních astronomických deskách observatoře v Leidenu prokázala, že to je reálné. Na posteru jsme ukázali gama objekty objevené družicí INTEGRAL jako zdroje gama záření vykazující silnou optickou proměnnost (až 3 magnitudy) v době před 80 lety. V této práci jde o využití poznatku, že jak družice INTEGRAL, tak fotografické programy kvalitními přístroji inicializované před cca 80 lety profesory Hertzsprungem a Hoffmeisterem se soustředily na oblast podél roviny Mléčné dráhy a oblast galaktického centra.

Výsledky detekce

Celkově detekoval INTEGRAL v oboru záření gama přes 400 zdrojů, z nichž největší skupiny představují rentgenové dvojhvězdy a aktivní galaxie. Spolehlivě identifikováno je asi ¾ zdrojů, ostatní bude ještě třeba identifikovat a klasifikovat. Jako nejvíce vědecky výkonný je ze 4 palubních přístrojů hodnocen rentgenový dalekohled IBIS s detektorem ISGRI.

Hodnotíme-li efektivitu výsledků družice INTEGRAL je třeba uvážit, že gama teleskopy na družici jsou tzv. coded mask (s kódovou maskou) teleskopy s režimem práce i se zpracování dat velmi odlišným od normálních optických dalekohledů. Současně, že jde o obor záření gama, kde je přicházejících fotonů málo. Tak například většina objektů vyžaduje namíření teleskopů na objekt po dobu minimálně jednoho týdne, často však i několika týdnů. Na druhé straně však jde o pozorování v energetickém oboru astrofyzikou dosud málo sledovaným, který poskytuje cenná data pro důležitou metodu studia objektů multispektrální analýzou.
Přístroje družice pracují nadále spolehlivě, což přispělo k rozhodnutí o oficiálním prodloužení mise do roku 2012.