Đài quan sát XRISM của Nhật Bản (Sứ mệnh quang phổ và chụp ảnh tia X) của NASA và JAXA đã công bố cái nhìn đầu tiên về dữ liệu chưa từng có, số tiền này sẽ được thu khi hoạt động khoa học bắt đầu vào cuối năm nay. Nhóm khoa học của vệ tinh đã công bố bức ảnh chụp một cụm gồm hàng trăm thiên hà và quang phổ các mảnh vụn sao ở thiên hà gần đó, cho phép các nhà khoa học nghiên cứu chi tiết thành phần hóa học của nó.
Richard Kelly, nhà nghiên cứu chính của XRISM tại Trung tâm bay không gian Goddard của NASA ở Greenbelt, Maryland, cho biết: “XRISM sẽ cung cấp cho cộng đồng khoa học quốc tế một cái nhìn mới về bầu trời tia X ẩn giấu”. "
Dự án XRISM được thực hiện dưới sự lãnh đạo của JAXA (Cơ quan thám hiểm hàng không vũ trụ Nhật Bản) hợp tác với NASA, cũng như với sự hỗ trợ của ESA (Cơ quan vũ trụ châu Âu). Nó được ra mắt vào ngày 6 tháng 2023 năm .
Nó được thiết kế để phát hiện tia X có năng lượng lên tới 12000 electron volt và sẽ nghiên cứu những vùng nóng nhất của vũ trụ, những cấu trúc lớn nhất và vật thể có lực hấp dẫn mạnh nhất. Để so sánh, năng lượng của ánh sáng khả kiến là 2 đến 3 electron volt. Nhiệm vụ có hai công cụ, Resolve và Xtend, mỗi công cụ tập trung vào cụm gương tia X được thiết kế và chế tạo tại Goddard.
Resolve là máy quang phổ đo nhiệt lượng vi mô được phát triển bởi NASA và JAXA. Nó hoạt động ở nhiệt độ chỉ bằng một phần của độ trên độ không tuyệt đối bên trong một thùng chứa heli lỏng có kích thước bằng một chiếc tủ lạnh.
Khi bức xạ tia X chạm tới máy dò Resolve 6 x 6 pixel, nó sẽ làm nóng thiết bị một lượng phụ thuộc vào năng lượng của nó. Bằng cách đo năng lượng của từng chùm tia X, thiết bị này cung cấp thông tin chưa có trước đây về nguồn.
Nhóm sứ mệnh đã sử dụng Resolve để nghiên cứu N132D, tàn dư siêu tân tinh và là một trong những nguồn tia X sáng nhất trong Đám mây Magellan Lớn, một thiên hà lùn cách chúng ta khoảng 160000 năm ánh sáng trong chòm sao Dorado phía nam. Các mảnh vụn giãn nở được ước tính khoảng 3000 năm tuổi và được hình thành khi một ngôi sao có khối lượng gấp khoảng 15 lần Mặt trời hết nhiên liệu, sụp đổ và phát nổ.
Phổ của Resolve hiển thị các đỉnh liên quan đến silicon, lưu huỳnh, canxi, argon và sắt. Đây là phổ tia X chi tiết nhất của vật thể từng thu được và chứng minh giá trị khoa học đáng kinh ngạc của sứ mệnh khi các hoạt động thường xuyên bắt đầu vào cuối năm 2024.
Brian Williams, nhà khoa học thuộc dự án XRISM của NASA tại Goddard, cho biết: “Những nguyên tố này đã được rèn trong ngôi sao ban đầu và sau đó bị đẩy ra khi nó phát nổ dưới dạng siêu tân tinh”. “Resolve sẽ cho phép chúng tôi nhìn thấy hình dạng của những đường này theo cách chưa từng có trước đây, cho phép chúng tôi xác định không chỉ hàm lượng của các nguyên tố khác nhau mà còn cả nhiệt độ, mật độ và hướng chuyển động của chúng với độ chính xác chưa từng có. Từ đây chúng ta có thể ghép các thông tin về ngôi sao tổ tiên và vụ nổ lại với nhau.”
Thiết bị thứ hai của XRISM, Xtend, là thiết bị chụp ảnh nhiệt tia X được phát triển bởi JAXA. Nó mang lại cho XRISM một trường nhìn rộng, cho phép nó quan sát một khu vực lớn hơn khoảng 60% so với kích thước biểu kiến trung bình của Trăng tròn.
Xtend đã chụp ảnh tia X của Abell 2319, một cụm thiên hà phong phú cách chúng ta khoảng 770 triệu năm ánh sáng ở chòm sao Cygnus phía bắc. Đây là cụm tia X sáng thứ năm trên bầu trời và hiện đang trải qua một sự kiện sáp nhập lớn.
Lillian Reichenthal, giám đốc dự án NASA XRISM của Goddard cho biết: “Ngay cả trước khi quá trình vận hành hoàn tất, Resolve đã vượt quá sự mong đợi của chúng tôi”. “Mục tiêu của chúng tôi là đạt được độ phân giải quang phổ 7 electron volt cho thiết bị, nhưng hiện tại nó đã ở trên quỹ đạo, chúng tôi đang đạt được mức 5. Điều này có nghĩa là chúng tôi sẽ có được bản đồ hóa học thậm chí còn mịn hơn với mọi quang phổ mà XRISM thu được.”
Resolve đang hoạt động cực kỳ tốt và đang thực hiện một số nghiên cứu khoa học thú vị, bất chấp vấn đề với cửa khẩu độ che bộ dò của nó. Cánh cửa, được thiết kế để bảo vệ máy dò trước khi phóng, đã không mở được như dự kiến sau nhiều lần thử. Chúng chặn các tia X năng lượng thấp hơn, ngăn chặn sứ mệnh một cách hiệu quả ở mức 1700 volt so với kế hoạch là 300. Nhóm XRISM sẽ tiếp tục điều tra sự bất thường và khám phá các phương pháp khác nhau để mở cửa. Thiết bị Xtend không bị ảnh hưởng.
Đọc thêm: