Observatorium XRISM Jepang (Misi Pencitraan dan Spektroskopi Sinar-X) milik NASA dan JAXA merilis tampilan pertama data yang belum pernah terjadi sebelumnya, yang akan dikumpulkannya ketika operasi sains dimulai akhir tahun ini. Tim ilmiah satelit telah menerbitkan gambar gugusan ratusan galaksi dan spektrum puing-puing bintang di galaksi terdekat, yang memungkinkan para ilmuwan mempelajari komposisi kimianya secara rinci.
“XRISM akan memberikan komunitas ilmiah internasional pandangan baru tentang langit sinar-X yang tersembunyi,” kata Richard Kelly, peneliti utama XRISM di Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland, dan mempelajari komposisi kimia, pergerakan, dan keadaan fisiknya. "
Proyek XRISM dilaksanakan di bawah kepemimpinan JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) bekerja sama dengan NASA, serta dengan bantuan ESA (European Space Agency). Diluncurkan pada 6 September 2023.
Ini dirancang untuk mendeteksi sinar-X dengan energi hingga 12000 elektron volt dan akan mempelajari wilayah terpanas di alam semesta, struktur terbesar, dan objek dengan gravitasi terkuat. Sebagai perbandingan, energi cahaya tampak adalah 2 sampai 3 elektron volt. Misi ini memiliki dua instrumen, Resolve dan Xtend, masing-masing berfokus pada perakitan cermin sinar-X yang dirancang dan dibuat di Goddard.
Resolve adalah spektrometer mikrokalorimetri yang dikembangkan oleh NASA dan JAXA. Ia beroperasi pada suhu hanya sepersekian derajat di atas nol mutlak di dalam wadah helium cair seukuran lemari es.
Saat sinar-X mengenai detektor Resolve berukuran 6 kali 6 piksel, sinar tersebut memanaskan perangkat dalam jumlah yang bergantung pada energinya. Dengan mengukur energi setiap sinar X-ray, instrumen ini memberikan informasi yang sebelumnya tidak tersedia tentang sumbernya.
Tim misi menggunakan Resolve untuk mempelajari N132D, sisa supernova dan salah satu sumber sinar-X paling terang di Awan Magellan Besar, sebuah galaksi katai yang berjarak sekitar 160000 tahun cahaya di konstelasi selatan Dorado. Puing-puing yang meluas diperkirakan berusia sekitar 3000 tahun, dan terbentuk ketika sebuah bintang bermassa sekitar 15 kali Matahari kehabisan bahan bakar, runtuh dan meledak.
Spektrum Resolve menunjukkan puncak yang terkait dengan silikon, belerang, kalsium, argon, dan besi. Ini adalah spektrum sinar-X paling detail dari objek yang pernah diperoleh, dan menunjukkan nilai ilmiah yang luar biasa dari misi tersebut ketika operasi reguler dimulai pada tahun 2024 nanti.
“Elemen-elemen ini ditempa di dalam bintang aslinya dan kemudian dikeluarkan ketika meledak sebagai supernova,” kata Brian Williams, ilmuwan proyek XRISM NASA di Goddard. “Resolve akan memungkinkan kita untuk melihat bentuk garis-garis ini dengan cara yang belum pernah mungkin dilakukan sebelumnya, memungkinkan kita untuk menentukan tidak hanya kandungan berbagai elemen, tetapi juga suhu, kepadatan, dan arah pergerakannya dengan presisi yang belum pernah terjadi sebelumnya. Dari sini kita dapat mengumpulkan informasi tentang bintang nenek moyang dan ledakannya.”
Instrumen kedua XRISM, Xtend, adalah pencitra termal sinar-X yang dikembangkan oleh JAXA. Ini memberi XRISM bidang pandang yang luas, sehingga memungkinkannya mengamati area yang sekitar 60% lebih besar dari ukuran rata-rata Bulan purnama.
Xtend mengambil gambar sinar-X Abell 2319, sebuah gugus galaksi kaya sekitar 770 juta tahun cahaya jauhnya di konstelasi utara Cygnus. Ini adalah gugus sinar-X paling terang kelima di langit dan saat ini sedang mengalami peristiwa penggabungan besar-besaran.
“Bahkan sebelum proses commissioning selesai, Resolve sudah melampaui ekspektasi kami,” kata Lillian Reichenthal, manajer proyek NASA XRISM di Goddard. “Tujuan kami adalah mencapai resolusi spektral sebesar 7 elektron volt untuk instrumen tersebut, namun kini setelah berada di orbit, kami mencapai resolusi 5. Ini berarti kami akan mendapatkan peta kimia yang lebih baik lagi dengan setiap spektrum yang ditangkap XRISM.”
Resolve berkinerja sangat baik dan sudah melakukan beberapa penelitian menarik, meskipun ada masalah dengan pintu aperture yang menutupi detektornya. Pintu, yang dirancang untuk melindungi detektor sebelum peluncuran, gagal dibuka sebagaimana mestinya setelah beberapa kali mencoba. Mereka memblokir sinar-X berenergi lebih rendah, yang secara efektif menghentikan misi pada 1700 elektron volt dibandingkan 300 yang direncanakan. Tim XRISM akan terus menyelidiki anomali tersebut dan mengeksplorasi pendekatan berbeda untuk membuka pintu. Perangkat Xtend tidak terpengaruh.
Baca juga: