Вторник, 27 февраля, 2024
ДомойКосмосРасшифровка космической радуги: миссия XRISM по изучению высокоэнергетических тайн Вселенной

Расшифровка космической радуги: миссия XRISM по изучению высокоэнергетических тайн Вселенной

- Advertisement -

 

XRISM, показанный в концепции этого художника, представляет собой рентгеновскую миссию, которая будет изучать некоторые из самых энергичных объектов во Вселенной. Авторы и права: Лаборатория концептуальных изображений Центра космических полетов имени Годдарда НАСА.

Спутник JAXA XRISM, запущенный в конце этого месяца, будет использовать свой инструмент Resolve для анализа рентгеновского излучения, предлагая беспрецедентное понимание самых энергичных объектов Вселенной.

Новый космический корабль под названием XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission, произносится как «крист») нацелен на то, чтобы разделить высокоэнергетический свет на эквивалент рентгеновской радуги. Миссия, возглавляемая JAXA (Японское агентство аэрокосмических исследований), сделает это с помощью инструмента под названием Resolve .

XRISM планируется запустить с японского космического центра Танэгасима 25 августа 2023 года (26 августа в Японии).

Научные идеи и инструменты

Ричард Келли, главный исследователь XRISM НАСА из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, подчеркивает важность этой миссии. Он заметил: «Resolve позволит нам по-новому взглянуть на некоторые из самых энергичных объектов во Вселенной, включая черные дыры, скопления галактик и последствия звездных взрывов. Мы узнаем больше о том, как они себя ведут и из чего состоят, используя данные, которые миссия собирает после запуска».

Resolve — это рентгеновский микрокалориметр-спектрометр, созданный совместно НАСА и JAXA. Он измеряет крошечные изменения температуры, возникающие, когда рентгеновский луч попадает на детектор размером 6 на 6 пикселей. Чтобы измерить это незначительное увеличение и определить энергию рентгеновского излучения, детектор должен остыть примерно до минус 460 по Фаренгейту (минус 270 по Цельсию ), всего на долю градуса выше абсолютного нуля .

Прибор достигает своей рабочей температуры после многоступенчатого механического охлаждения внутри контейнера с жидким гелием размером с холодильник.

От спектральных линий к космическим откровениям

Собирая тысячи или даже миллионы рентгеновских лучей от космического источника, Resolve может измерять спектры объекта с высоким разрешением. Спектры — это измерения интенсивности света в диапазоне энергий. Призмы распределяют видимый свет в его различные энергии, которые нам лучше известны как цвета радуги. Ученые использовали призмы в первых спектрометрах для поиска спектральных линий, которые возникают, когда атомы или молекулы поглощают или излучают энергию.

Теперь астрономы используют спектрометры, настроенные на все виды света, чтобы узнать о физическом состоянии, движении и составе космических объектов. Resolve будет проводить спектроскопию рентгеновских лучей с энергиями в диапазоне от 400 до 12 000 электрон-вольт, измеряя энергию отдельных рентгеновских лучей для формирования спектра. (Для сравнения, энергия видимого света находится в диапазоне от 2 до 3 электрон-вольт.)

Брайан Уильямс, научный сотрудник НАСА по проекту XRISM, работающий в Годдарде, подчеркнул беспрецедентные возможности миссии: «Спектры, которые собирает XRISM, будут самыми подробными, которые мы когда-либо видели для некоторых явлений, которые мы будем наблюдать. Миссия даст нам представление о некоторых из самых сложных мест для изучения, таких как внутренние структуры нейтронных звезд и струи частиц с околосветовой скоростью, питаемые черными дырами в активных галактиках».

Дополнительные инструменты и сотрудничество

Дополняет Resolve еще один инструмент под названием Xtend, инновация JAXA. Xtend может похвастаться одним из самых больших полей зрения среди всех когда-либо запущенных рентгеновских спутников, способных исследовать площадь примерно на 60% больше, чем средний видимый размер полной Луны.


Члены команды Лоуренс Лозипоне из Stinger Ghaffarian Technologies, Inc. и Ян Сун, исследователь из Мэрилендского университета в Колледж-Парке, работают с полетными зеркалами для миссии рентгеновской визуализации и спектроскопии (XRISM). Вложенные алюминиевые зеркальные сегменты — 1624 из них на каждый узел рентгеновского зеркала — фокусируют входящие рентгеновские лучи для научных инструментов спутника. Предоставлено: Центр космических полетов имени Годдарда НАСА.

Resolve и Xtend полагаются на два идентичных узла рентгеновских зеркал, разработанных в Goddard.

XRISM — это совместная миссия JAXA и НАСА при участии ЕКА ( Европейское космическое агентство ). Вклад НАСА включает научное участие Канадского космического агентства.

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме