Det kinesiske vitenskapsakademiet (CAS) Einstein Probe-romfartøyet forbereder oppskyting i januar 2024. Utstyrt med neste generasjons røntgeninstrumenter med høy følsomhet og et veldig bredt synsfelt, vil denne enheten sondere himmelen og jakte på røntgenstråler som kommer fra nøytronstjerner og sorte hull.
Einstein Probe-prosjektet er et resultat av CAS-samarbeid med ESA og Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics. I bytte for å bidra til utformingen av dette oppdraget og definisjonen av dets vitenskapelige mål, vil ESA få tilgang til 10 % av dataene som er innhentet som et resultat av Einstein Probe-observasjoner.
"Takket være sin innovative design kan Einstein Probe observere store områder av himmelen med et enkelt blikk," sier forskere. "På denne måten kan vi oppdage mange nye kilder og samtidig studere oppførselen til røntgenlys som kommer fra kjente himmelobjekter."
Røntgenstråling fra astronomiske kilder bærer grunnleggende informasjon om noen av de mest mystiske objektene og fenomenene i universet. Det er assosiert med kollisjoner med nøytronstjerner, supernovaeksplosjoner, materie som faller ned i sorte hull eller supertette stjerner. Einstein Probe vil forbedre vår forståelse av disse kosmiske hendelsene ved å oppdage nye kilder.
Muligheten for regelmessig å oppdage nye kilder til røntgenstråling er viktig for å utdype vår forståelse av gravitasjonsbølgenes opprinnelse. Når to supertette massive objekter som to nøytronstjerner eller svarte hull, kolliderer, skaper de bølger som til slutt når jorden. Flere detektorer er i stand til å registrere dette signalet, men finner ofte ikke kilden. Ved å la forskere raskt studere disse kortvarige hendelsene, vil Einstein Probe bidra til å bestemme opprinnelsen til mange av gravitasjonsbølgepulsene som er observert på jorden.
Romfartøyet er utstyrt med nye generasjons instrumenter med høy følsomhet og evne til å observere store områder av himmelen. Disse er Wide-field X-ray Telescope (WXT) og Follow-up X-ray Telescope (FXT). WXT har en modulær optisk design som etterligner hummerøyne og bruker innovativ Micro Pore Optics-teknologi. Dette gjør at instrumentet kan observere 3600 kvadratgrader (nesten en tidel av himmelsfæren) i et enkelt bilde.
Nye kilder eller interessante hendelser oppdaget av WXT blir deretter studert i detalj av den mer sensitive FXT. Romfartøyet vil også sende et signal til bakken for å skyte opp teleskopene Jord og i verdensrommet, som opererer ved andre bølgelengder (fra radio til gammastråler). De vil raskt peke på en ny kilde og samle inn data for å undersøke hendelsen grundig.
ESA spilte en viktig rolle i utviklingen av Einstein Probe vitenskapelig utstyr. Den ga støtte i testing og kalibrering av WXT røntgendetektorer og optikk, og utviklet speilenheten for ett av de to FXT-teleskopene i samarbeid med Max Planck Institute. Bakkestasjoner gjennom hele oppdraget ESA vil bli brukt til å laste ned data fra romfartøyet.
"Einstein-sondens muligheter kompletterer i betydelig grad dybdestudier av individuelle kosmiske kilder," bemerker forskerne. "Dette instrumentet er også en ideell forløper til ESAs NewAthena-oppdrag, som for tiden er under utvikling og er satt til å bli det største røntgenobservatoriet som noen gang er bygget."
Les også: