Телескоп АРТ-П состоит из четырех полностью идентичных, сонаправленных модулей, установленных на общей платформе. В состав модуля входит маска, поддерживающая легкая ферма из углепластика, многопроволочная пропорциональная камера с коллиматором и блоками аналоговой и цифровой электроники. Кодирующая маска изготовлена из медной пластины толщиной 1.5 мм и состоит из 4х4 = 16 одинаковых мотивов. Один мотив включает 43х41 = 1763 элементов. Прибор разработан и изготовлен в ИКИ АН СССР (г. Фрунзе).

Кодирующая маска АРТ-П	Многопроволочная пропорциональная камера (МПК) с технологической решеткой на входном окне	Коллиматор АРТ-П, высота 190 мм, размер ячейки 6x6 мм, толщина стенок 200 мкм, материал – бериллиевая бронза.	МПК АРТ-П в вакуумной камере перед началом процедуры очистки гермозоны при высокой температуре

Функциями управления телескопом АРТ-П и обработкой информации занимался микропроцессор с емкостью ОЗУ 64 Кбайта. Помимо электрического интерфейса со служебными системами космического аппарата, АРТ-П имел канал для обмена информацией с французским телескопом Sigma и запоминающей системой «Старт». По этому каналу осуществлялась передача научной информации из телескопа АРТ-П в долговременную память на цилиндрических магнитных доменах телескопа Sigma (на каждый модуль АРТ-П отводилось ~15 Мбит/сутки) или в систему «Старт» (~25Мбит/сутки). По каналу связи с телескопом Sigma телескоп АРТ-П принимал данные от звездного датчика, который определял мгновенную ориентацию космического аппарата с точностью >1'.

Кодирующая маска телескопа	Летная модель телескопа на испытаниях в безэховой камере, KHEC, Тулуза	Телескоп SIGMA на Байконуре

Монитор WATCH во время наземной калибровки в ИКИ РАН

Б.С.Новиков (ИКИ) и В.П.Никифоров (НПО им.С.А.Лавочкина) на фоне «Граната» перед накаткой обтекателя	Заключительные операции с «Гранатом» на Байконуре	Французские специалисты Жак Шен, Пьер Мандру и Жак Поль на Байконуре

Начиная с первых экспериментов в 70-х годах, происхождение жесткого и переменного излучения области Центра Галактики оставалось одной из самых больших загадок. Большинство наблюдаемых явлений связывали со сверхмассивной (около 3 миллионов солнечных масс) черной дырой, расположенной в динамическом центре нашей Галактики. Появление результатов обсерватории ГРАНАТ, исследовавшей рентгеновское и гамма излучение этой области с высоким угловым разрешением, позволило снять ряд вопросов. В частности, оказалось, что светимость самого Центра Галактики в рентгеновском диапазоне ничтожно мала – не более одной десятимиллионной от критической Эддингтоновской для объекта с массой 3*10⁶ масс Солнца. Доминирующими источниками рентгеновского излучения в этой области оказались компактные источники, разбросанные вокруг Центра на угловом расстоянии в несколько градусов. Карты, полученные телескопами ГРАНАТа, на протяжении почти 10 лет (в 90-х годах) оставалась наиболее подробными в рентгеновской астрономии.
 

Суммарная карта области Центра Галактики, полученная телескопом АРТ-П в диапазоне 4-20 кэВ в период 1990-1991 гг.	Изображение области Галактического Центра, полученное за 8 лет наблюдений телескопом SIGMA в диапазоне 35-75 кэВ

По данным ГРАНАТа впервые была получена карта протяженного диффузного рентгеновского источника в области Галактического Центра в различных энергетических диапазонах и, что особенно важно, в диапазоне энергий выше 10 кэВ. Было обнаружено отличие формы этого источника на малых и жестких энергиях, а также корреляция его формы на жестких энергиях с картой плотных холодных молекулярных облаков, в частности – с облаком Sgr B. Было впервые высказано предположение, что должна наблюдаться флуоресцентная линия железа 6.4 кэВ и сильное поглощение в направлении облака Sgr В (что впоследствии было подтверждено спутником ASCA), а также - что по светимости в жестком рентгеновском диапазоне от холодных молекулярных облаков (в частности - Sgr B) можно судить об активности в прошлом Галактического Центра - на временном масштабе 300-400 лет («рентгеновская археология»). И действительно, вспышка активности ГЦ, примерно в 10 тыс. раз превышающей нынешнюю, позднее была открыта гамма-обсерваторией ИНТЕГРАЛ по спектру от Sgr B.
 

Изображение области центра Галактики, полученное телескопом АРТ-П. Слева – исходное, в центре и справа - диффузный источник (после вычитания точечных рентгеновских источников, их положение помечено крестиками) в двух энергетических диапазонах - в линии железа 5-8.5 кэВ (в центре) и в жестком диапазоне энергий 12-17 кэВ (справа). На изображении справа тонкими контурами нанесена радио карта 13СО 2.6 мм молекулярной линии.

Телескопом АРТ-П были зафиксированы квазипериодические осцилляции рентгеновского потока от рентгеновских Новых в созвездиях Мухи и Персея и источника GX339-4, также являющихся кандидатами в черные дыры. Таким образом было доказано, что квазипериодические осцилляции потока рентгеновского излучения не являются исключительной особенностью нейтронных звезд, а могут возникать в аккреционных дисках вокруг черных дыр в результате гидродинамических и тепловых неустойчивостей. К настоящему времени квазипериодические осцилляции наблюдаются от многих аккрецирующих черных дыр.
Значительный вклад в современные представления о проявлениях аккрецирующих черных дыр внесло открытие спутником ГРАНАТ квазипериодических осцилляций рентгеновского потока от источника Лебедь Х-1 – одного из наиболее хорошо изученных кандидатов в черные дыры в нашей Галактике.
 

На левом рисунке - спектр мощности кандидата в черные дыры GX339-4, построенный по наблюдениям телескопа АРТ-П за 2 апреля 1990 г. Хорошо виден пик на частоте 0.8 Гц – этот источник стал вторым кандидатом в черные дыры, у которого удалось обнаружить низкочастотные квазипериодические осцилляции. На правом рисунке - спектр мощности источника Лебедь Х-1, построенный по наблюдениям телескопа SIGMA в марте 1990 г.

В октябре 1990 г. телескопом SIGMA в области Галактического Центра была зарегистрирована вспышка в аннигиляционной e⁺-e^- линии  511 кэВ, которую вскоре идентифицировали с источником 1E1740.7-2942, названным впоследствии «Великим Аннигилятором». После этого в направлении на 1E1740.7-2942 было обнаружено гигантское молекулярное облако и переменный радиоисточник с джетоподобными структурами.
 

Энергетические спектры «Великого аннигилятора» 1E1740-294 по данным телескопов SIGMA и АРТ-П. Слева – усредненные за 1990 г., справа – за 13-14 октября 1990 г. (хорошо видна линия 511 кэВ).	Спектр  рентгеновской новой в Мухе по данным телескопов АРТ-П и SIGMA (20-21 января 1991 г.), в котором также обнаружена линия 511 кэВ

За восемь лет работы обсерватория открыла около двадцати неизвестных ранее источников рентгеновского излучения – кандидатов в черные дыры и нейтронных звезд. Название этих источников начинается с букв «GRS» -- GRANAT source --  источник ГРАНАТа.
Спутником ГРАНАТ были получены спектры более десятка аккрецирующих черных дыр в широчайшем диапазоне энергий – от 2 до 800 кэВ. Эти источники характеризуются самыми жесткими спектрами из наблюдавшихся обсерваторией ГРАНАТ, что делает жесткость спектра важнейшим критерием диагностики природы релятивистского объекта в двойной системе.
 

Энергетический спектр рентгеновского барстера Terzan 1 в «мягком» и «жестком» состояниях по данным телескопов АРТ-П и SIGMA.	Изображения Галактической плоскости, полученные телескопом SIGMA в диапазоне 35-100 кэВ	Энергетические спектры на энергиях свыше 35 кэВ нескольких рентгеновских двойных с разной природой компактного объекта, наблюдавшихся телескопом SIGMA.

В августе 1992 г. иструмент WATCH обсерватории ГРАНАТ открыл новый источник рентгеновского излучения GRS1915+105.  Примерно в то же время  жесткое рентгеновское излучение от этого источника наблюдалось телескопом SIGMA/ГРАНАТ. Наблюдения телескопа SIGMA позволили локализовать источник с точностью 3 угл.мин. Позднее GRS1915+105 был отождествлен с переменным источником радио и инфракрасного излучения, причем вариации потоков в радио и рентгеновском диапазонах, по-видимому, скоррелированы. В 1994 г. инструмент WATCH обнаружил две мощные вспышки рентгеновского излучения от этого источника – в марте и сентябре, продолжительностью 2-3 недели каждая. Оперативная информация о мартовской вспышке, распространенная по каналам Международного Астрономического Союза, позволила французским радиоастрономам при помощи крупнейшего американского телескопа VLA обнаружить разлет двух облаков от центрального объекта со сверхсветовой видимой скоростью. GRS1915+105 стал первым «микроквазаром», открытым в нашей Галактике. Сейчас известно уже несколько источников подобного типа.
 

Модель источника GRS1915+105 – аккреция на чёрную дыру вещества со звезды – компаньона.	Кривая блеска GRS1915+105 по данным рентгеновского монитора WATCH.	Сверхсветовой разлёт джетов микроквазара GRS1915+105 по данным радионаблюдений

По данным телескопа SIGMA и спектрометра PHEBUS были обнаружены послесвечения гамма-всплесков в мягком гамма-диапазоне. Высокая чувствительность этих приборов позволила впервые увидеть слабое затухающее излучение после ярких гамма-всплесков. По-видимому, таким образом наблюдается начало автомодельной стадии торможения ультрарелятивистского выброса в источнике гамма-всплеска. Кривая блеска послесвечения от яркого гамма-всплеска 23 июля 1992 г. Нулевое время соответствует моменту срабатывания триггера.  Кривая блеска послесвечения от яркого гамма-всплеска 23 июля 1992 г. Нулевое время соответствует моменту срабатывания триггера.

ГРАНАТ зарегистрировал ряд вспышечных событий, произошедших в период очередного максимума Солнечной активности в 1990-1991 гг. Среди зарегистрированных событий следует отметить серию вспышек от активной области 6063 на Солнце. Данные, полученные обсерваторией, говорят о том, что во время солнечных вспышек на поверхности Солнца может происходить активный процесс синтеза легких ядер. Во время только одной вспышки 24 мая 1990 г. в поверхностных слоях Солнца было синтезировано более трех тонн дейтерия. ГРАНАТ зафиксировал при этом около 150 тыс. фотонов в гамма-линии синтеза дейтерия с энергией 2.2 МэВ. Кривые блеска солнечной вспышки 24 мая 1990 г., построенные по данным прибора PHEBUS в разных энергетических диапазонах. Начало отсчета соответствует моменту времени 20ч46м23с UT.

Экспозиционная карта наблюдений телескопом SIGMA в режиме трехосных наведений в течение 5 лет. Яркое пятно посередине – область Галактического Центра. Экспозиции увеличиваются от синего цвета к белому.	Пример карты покрытия небесной сферы, полученной за 1 год телескопом SIGMA в сканирующем режиме наблюдений в диапазоне 40-70 кэВ. В этом режиме ГРАНАТ работал с 1994 г.

  (С) Н.Александрович
отдел Астрофизики высоких энергий ИКИ РАН