Japans XRISM-observatorium (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission) av NASA og JAXA ga ut den første titten på data uten sidestykke, som den vil samle inn når vitenskapelige operasjoner starter senere i år. Satellittens vitenskapelige team har publisert et bilde av en klynge av hundrevis av galakser og et spekter av stjerneavfall i en nærliggende galakse, som lar forskere studere dens kjemiske sammensetning i detalj.
"XRISM vil gi det internasjonale vitenskapelige samfunnet et nytt blikk på den skjulte røntgenhimmelen," sa Richard Kelly, XRISM-hovedetterforsker ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. og lære deres kjemiske sammensetning, bevegelse og fysiske tilstand. "
XRISM-prosjektet gjennomføres under ledelse av JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) i samarbeid med NASA, samt med bistand fra ESA (European Space Agency). Den ble lansert 6. september 2023.
Den er designet for å oppdage røntgenstråler med energier opp til 12000 2 elektronvolt og vil studere de varmeste områdene i universet, de største strukturene og objektene med den sterkeste gravitasjonen. Til sammenligning er energien til synlig lys 3 til XNUMX elektronvolt. Oppdraget har to instrumenter, Resolve og Xtend, som hver fokuserer på en røntgenspeilenhet designet og bygget på Goddard.
Resolve er et mikrokalorimetrisk spektrometer utviklet av NASA og JAXA. Den opererer ved temperaturer bare en brøkdel av en grad over absolutt null inne i en beholder med flytende helium på størrelse med et kjøleskap.
Når røntgenstråler treffer Resolve-detektoren på 6 x 6 piksler, varmer de opp enheten med en mengde som avhenger av energien. Ved å måle energien til hver røntgenstråle gir instrumentet tidligere utilgjengelig informasjon om kilden.
Oppdragsteamet brukte Resolve til å studere N132D, en supernovarest og en av de lyseste røntgenkildene i den store magellanske skyen, en dverggalakse omtrent 160000 3000 lysår unna i den sørlige konstellasjonen Dorado. Det ekspanderende rusk er estimert til å være rundt 15 år gammelt, og ble dannet da en stjerne omtrent XNUMX ganger solens masse gikk tom for drivstoff, kollapset og eksploderte.
Resolve-spekteret viser topper assosiert med silisium, svovel, kalsium, argon og jern. Dette er det mest detaljerte røntgenspekteret av objektet som noen gang er oppnådd, og demonstrerer den utrolige vitenskapelige verdien av oppdraget når vanlige operasjoner starter senere i 2024.
"Disse elementene ble smidd i den opprinnelige stjernen og deretter kastet ut da den eksploderte som en supernova," sa Brian Williams, en forsker med NASAs XRISM-prosjekt ved Goddard. "Resolve vil tillate oss å se formene til disse linjene på en måte som aldri har vært mulig før, og lar oss bestemme ikke bare innholdet i de forskjellige elementene, men også deres temperatur, tetthet og bevegelsesretning med enestående presisjon. Herfra kan vi sette sammen informasjon om stamstjernen og eksplosjonen."
XRISMs andre instrument, Xtend, er et røntgentermisk kamera utviklet av JAXA. Det gir XRISM et stort synsfelt, slik at det kan observere et område som er omtrent 60 % større enn den gjennomsnittlige tilsynelatende størrelsen på fullmånen.
Xtend tok et røntgenbilde av Abell 2319, en rik galaksehop rundt 770 millioner lysår unna i det nordlige stjernebildet Cygnus. Det er den femte lyseste røntgenklyngen på himmelen og gjennomgår for tiden en stor fusjonshendelse.
"Selv før igangkjøringsprosessen er fullført, overgår Resolve allerede våre forventninger," sa Lillian Reichenthal, NASA XRISM-prosjektleder hos Goddard. "Målet vårt var å oppnå en spektral oppløsning på 7 elektronvolt for instrumentet, men nå som det er i bane oppnår vi 5. Dette betyr at vi får enda finere kjemiske kart med hvert spektrum som XRISM fanger."
Resolve yter eksepsjonelt bra og driver allerede med spennende vitenskap, til tross for problemet med blenderåpningene som dekker detektoren. Døren, designet for å beskytte detektoren før lansering, klarte ikke å åpne seg som tiltenkt etter flere forsøk. De blokkerer røntgenstrålene med lavere energi, og stopper effektivt oppdraget ved 1700 elektronvolt mot de planlagte 300. XRISM-teamet vil fortsette å undersøke anomalien og utforske ulike tilnærminger til å åpne døren. Xtend-enheten ble ikke påvirket.
Les også: