Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) располагает уникальными данными космических экспериментов, полученными в рамках российской космической программы КОРОНАС. Теоретическая работа, связанная с интерпретацией накопленного материала (спектров вспышек), отмечена президентским грантом «для государственной поддержки молодых российских ученых – кандидатов наук»

Среди различных направлений деятельности лаборатории рентгеновской астрономии Солнца ФИАН – создание научной аппаратуры, проведение наземных и космических экспериментов, интерпретация полученных данных и теоретические работы.

Говорит сотрудник лаборатории, кандидат физико-математических наук Сергей Шестов:

"Вспышки на Солнце – явление относительно редкое. При максимуме солнечной активности может происходить несколько вспышек в день, а когда отмечался минимум активности, вспышек на Солнце не было месяцами. Большинство рентгеновских спектрографов, которые создают и запускают в мире, – так называемые щелевые. Они видят только ограниченную область на Солнце, а поэтому поймать вспышку очень трудно. Мы же, благодаря специфической оптической схеме приборов, сумели зарегистрировать спектры вспышек. С интерпретацией спектров и связана тема работы гранта.

В составе нашей аппаратуры, которая работает на орбите на борту спутника, обычно есть так называемые спектрогелиографы. Если спектрограф просто строит спектр излучения источника без пространственного разрешения, то спектрогелиограф совмещает это с изображением, позволяет получать монохроматическое изображения Солнца в разных спектральных линиях. Такой метод наблюдений – мы его называем методом «изображающей спектроскопией Солнца» – позволяет совмещать высокое пространственное разрешение, характерное для телескопических наблюдений, с высокой информативностью (параметры наблюдаемой плазмы), что характерно для спектроскопических наблюдений.

Спектры, с которыми я работаю, получены в нашем эксперименте на спутнике КОРОНАС-Ф. Установленный на нем спектрогелиограф успешно проработал 4,5 года. Солнце было в максимуме активности, и было выполнено много наблюдений вспышек. Пока ни у кого в мире нет наблюдений, подобных нашим. Поэтому наши космические эксперименты (и полученные результаты) действительно уникальны. Ну, для примера, сейчас я использую в своей работе 30 хороших спектров разных вспышек, в том числе и очень мощных, рентгеновского класса X17, которые наблюдались в сентябре 2005 года. При этом в других научных группах сейчас все еще используются наблюдения вспышек, которые были выполнены в 1972 году на станции Skylab. И там было зарегистрировано небольшое число относительно слабых вспышек. Почти за сорок лет никто в мире, кроме нас, не смог получить такой плотный массив данных".

Интерпретация полученных спектров – задача не из простых. Ведь надо разобраться и с особенностями аппаратуры, и учесть возможные ошибки в атомных данных, на основании которых проводятся все расчеты, и, наконец, провести исследование плазмы с учетом множества различных факторов. Некий задел по интерпретации спектров есть уже сегодня. По одному спектральному диапазону Сергей Шестов определяет (с помощью разработанного им метода) плотность плазмы во вспышках, по другому – распределение температуры. В ближайших планах – использовать эти спектральные данные одновременно. Это существенно повысит информативность исследования, будет получена более полная информация о том, что именно происходит с плазмой во вспышках.

Такое исследование станет существенным шагом вперед как для физиков-солнечников, которым интересна природа вспышек, так и для специалистов по спектроскопии плазмы, которые используют атомные характеристики для своих исследований.