Японська обсерваторія XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission) NASA і JAXA оприлюднила перший погляд на безпрецедентні дані, які вона збиратиме, коли наукові операції розпочнуться пізніше цього року. Наукова команда супутника опублікувала знімок скупчення з сотень галактик і спектр зоряних уламків у сусідній галактиці, що дає вченим змогу детально вивчити її хімічний склад.
“XRISM надасть міжнародній науковій спільноті новий погляд на приховане рентгенівське небо”, – сказав Річард Келлі, головний дослідник XRISM в Центрі космічних польотів імені Годдарда NASA в Грінбелті, штат Меріленд, – “Ми не тільки побачимо скупчення зірок і спектри уламків сусідніх галактик, але й дізнаємося їхній хімічний склад, рух і фізичний стан”.
Проєкт XRISM здійснюється під керівництвом JAXA (Японського агентства аерокосмічних досліджень) у співпраці з NASA, а також за сприяння ESA (Європейського космічного агентства). Він був запущений 6 вересня 2023 року.
Він призначений для виявлення рентгенівського випромінювання з енергією до 12000 електрон-вольт і вивчатиме найгарячіші регіони Всесвіту, найбільші структури та об’єкти з найсильнішою гравітацією. Для порівняння, енергія видимого світла становить від 2 до 3 електрон-вольт. Місія має два інструменти, Resolve і Xtend, кожен з яких сфокусований на рентгенівській дзеркальній збірці, розробленій і побудованій в Годдарді.
Resolve – це мікрокалориметричний спектрометр, розроблений NASA і JAXA. Він працює при температурі лише на частку градуса вище абсолютного нуля всередині контейнера з рідким гелієм розміром з холодильник.
Коли рентгенівське випромінювання потрапляє на детектор Resolve розміром 6 на 6 пікселів, воно нагріває пристрій на величину, що залежить від його енергії. Вимірюючи енергію кожного рентгенівського променя, прилад надає раніше недоступну інформацію про джерело.
Команда місії використовувала Resolve для вивчення N132D, залишку наднової і одного з найяскравіших джерел рентгенівського випромінювання у Великій Магеллановій Хмарі, карликовій галактиці, розташованій на відстані близько 160000 світлових років у південному сузір’ї Дорадо. За оцінками, уламкам, що розширюються, близько 3000 років, і вони утворилися, коли зірка, маса якої приблизно в 15 разів перевищувала масу Сонця, вичерпала своє паливо, колапсувала і вибухнула.
Спектр Resolve показує піки, пов’язані з кремнієм, сіркою, кальцієм, аргоном і залізом. Це найдетальніший рентгенівський спектр об’єкта, який коли-небудь отримували, і він демонструє неймовірну наукову цінність місії, коли пізніше у 2024 році розпочнуться регулярні операції.
“Ці елементи були викувані в оригінальній зірці, а потім вилетіли, коли вона вибухнула як наднова”, – сказав Брайан Вільямс, науковий співробітник проєкту NASA XRISM в Годдарді. “Resolve дозволить нам побачити форми цих ліній у спосіб, який ніколи раніше не був можливий, що дасть нам змогу визначити не лише вміст різних елементів, але й їхню температуру, густину та напрямок руху з безпрецедентною точністю. Звідси ми можемо зібрати воєдино інформацію про початкову зірку і вибух”.
Другий інструмент XRISM, Xtend, – це рентгенівський тепловізор, розроблений JAXA. Він дає XRISM велике поле зору, що дозволяє спостерігати область, яка приблизно на 60% перевищує середній видимий розмір повного Місяця.
Xtend зробив рентгенівське зображення Abell 2319, багатого скупчення галактик на відстані близько 770 млн світлових років у північному сузір’ї Лебедя. Це п’яте за яскравістю рентгенівське скупчення в небі, і наразі воно переживає велику подію злиття.
“Ще до завершення процесу введення в експлуатацію Resolve вже перевершує наші очікування, – сказала Ліліан Рейхенталь, керівник проекту NASA XRISM в Годдарді. “Нашою метою було досягти спектральної роздільної здатності приладу в 7 електрон-вольт, але зараз, коли він знаходиться на орбіті, ми досягаємо 5. Це означає, що ми отримаємо ще детальніші хімічні карти з кожним спектром, який зафіксує XRISM”.
Resolve працює винятково добре і вже проводить захоплюючі наукові дослідження, попри проблему з дверцятами апертури, що закривають його детектор. Дверцята, призначені для захисту детектора перед запуском, після кількох спроб так і не відкрилися, як планувалося. Вони блокують рентгенівське випромінювання з нижчою енергією, фактично зупиняючи місію на рівні 1700 електрон-вольт проти запланованих 300. Команда XRISM продовжить досліджувати аномалію і вивчатиме різні підходи до відкриття дверцят. Прилад Xtend не постраждав.
Читайте також:
Leave a Reply