Japans XRISM-observatorium (röntgenbilder och spektroskopiuppdrag) av NASA och JAXA släppte den första titten på data utan motstycke, vilket den kommer att samla in när vetenskapsverksamhet börjar senare i år. Satellitens forskargrupp har publicerat en bild av ett kluster av hundratals galaxer och ett spektrum av stjärnskräp i en närliggande galax, vilket gör det möjligt för forskare att studera dess kemiska sammansättning i detalj.
"XRISM kommer att ge det internationella forskarsamhället en ny blick på den dolda röntgenhimlen", säger Richard Kelly, XRISM:s huvudutredare vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. och lära sig deras kemiska sammansättning, rörelse och fysiska tillstånd. "
XRISM-projektet genomförs under ledning av JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) i samarbete med NASA, samt med hjälp av ESA (European Space Agency). Den lanserades den 6 september 2023.
Den är designad för att detektera röntgenstrålar med energier upp till 12000 2 elektronvolt och kommer att studera de hetaste områdena i universum, de största strukturerna och objekten med den starkaste gravitationen. Som jämförelse är energin för synligt ljus 3 till XNUMX elektronvolt. Uppdraget har två instrument, Resolve och Xtend, var och en fokuserade på en röntgenspegelenhet designad och byggd på Goddard.
Resolve är en mikrokalorimetrisk spektrometer utvecklad av NASA och JAXA. Den fungerar vid temperaturer som bara är en bråkdel av en grad över absoluta nollpunkten inuti en behållare med flytande helium i storleken av ett kylskåp.
När röntgenstrålar träffar Resolve-detektorn på 6 x 6 pixlar värmer de enheten med en mängd som beror på dess energi. Genom att mäta energin för varje röntgenstråle ger instrumentet tidigare otillgänglig information om källan.
Uppdragsteamet använde Resolve för att studera N132D, en supernovarest och en av de ljusaste röntgenkällorna i det stora magellanska molnet, en dvärggalax cirka 160000 3000 ljusår bort i den södra stjärnbilden Dorado. Det expanderande skräpet beräknas vara cirka 15 XNUMX år gammalt och bildades när en stjärna som var cirka XNUMX gånger solens massa fick slut på bränsle, kollapsade och exploderade.
Resolve-spektrumet visar toppar associerade med kisel, svavel, kalcium, argon och järn. Detta är det mest detaljerade röntgenspektrum av objektet som någonsin erhållits, och visar det otroliga vetenskapliga värdet av uppdraget när ordinarie operationer börjar senare under 2024.
"Dessa element smiddes i den ursprungliga stjärnan och kastades sedan ut när den exploderade som en supernova", säger Brian Williams, en forskare med NASA:s XRISM-projekt vid Goddard. "Resolve kommer att tillåta oss att se formerna på dessa linjer på ett sätt som aldrig tidigare varit möjligt, vilket gör att vi kan bestämma inte bara innehållet i de olika elementen, utan också deras temperatur, täthet och rörelseriktning med oöverträffad precision. Härifrån kan vi samla information om stamfadersstjärnan och explosionen."
XRISMs andra instrument, Xtend, är en röntgenvärmekamera utvecklad av JAXA. Det ger XRISM ett stort synfält, vilket gör att det kan observera ett område som är cirka 60 % större än den genomsnittliga skenbara storleken på fullmånen.
Xtend tog en röntgenbild av Abell 2319, en rik galaxhop cirka 770 miljoner ljusår bort i den norra stjärnbilden Cygnus. Det är det femte ljusstarkaste röntgenklustret på himlen och genomgår för närvarande en stor fusionshändelse.
"Även innan driftsättningsprocessen är klar överträffar Resolve redan våra förväntningar", säger Lillian Reichenthal, NASA XRISM-projektledare på Goddard. "Vårt mål var att uppnå en spektral upplösning på 7 elektronvolt för instrumentet, men nu när det är i omloppsbana uppnår vi 5. Det betyder att vi kommer att få ännu finare kemiska kartor med varje spektrum som XRISM fångar."
Resolve presterar exceptionellt bra och gör redan en del spännande vetenskap, trots problemet med bländardörrarna som täcker dess detektor. Dörren, designad för att skydda detektorn före lanseringen, kunde inte öppnas som avsett efter flera försök. De blockerar röntgenstrålning med lägre energi, vilket effektivt stoppar uppdraget vid 1700 300 elektronvolt mot de planerade XNUMX. XRISM-teamet kommer att fortsätta att undersöka anomalien och utforska olika metoder för att öppna dörren. Xtend-enheten påverkades inte.
Läs också: