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2024-01-10 11:09:04

XRISM卫星首次展示X射线宇宙

导读 宇宙航空研究开发机构(JAXA) 的 X 射线成像和光谱任务 (XRISM) 天文台首次公布了今年晚些时候科学行动开始时将收集到的前所未有的数据...

宇宙航空研究开发机构(JAXA) 的 X 射线成像和光谱任务 (XRISM) 天文台首次公布了今年晚些时候科学行动开始时将收集到的前所未有的数据。

XRISM(发音为“crism”)卫星于 2023 年 9 月 6 日发射,与 SLIM(月球勘测智能着陆器)一起发射,于圣诞节当天进入月球轨道,旨在于 1 月 20 日实现美国首次登月。

该卫星的科学团队发布了由数百个星系组成的星系团的快照以及邻近星系中的一系列恒星残骸,这让科学家们可以详细了解其化学组成。

“XRISM 将为国际科学界提供对隐藏的 X 射线天空的新视角,”位于马里兰州格林贝尔特的 NASA 戈达德太空飞行中心的 XRISM 美国首席研究员理查德·凯利 (Richard Kelley) 说。

“我们不仅会看到这些源的 X 射线图像,还会研究它们的成分、运动和物理状态,”凯利补充道。

XRISM 与 NASA 合作,并得到了 ESA(欧洲航天局)的贡献。

它的设计目的是探测能量高达 12,000 电子伏的 X 射线,并将研究宇宙最热的区域、最大的结构和引力最强的物体。作为比较,可见光的能量为 2 至 3 电子伏。

该任务有两台仪器,Resolve 和 Xtend,每台仪器都位于戈达德设计和制造的 X 射线镜组件的焦点。

Resolve 是 NASA 和 JAXA 开发的微量热光谱仪。它在冰箱大小的液氦容器内工作,温度仅比绝对零度高一点点。

当 X 射线照射到 Resolve 的 6 x 6 像素探测器时,它会使设备变暖,其程度与其能量相关。通过测量每一个 X 射线的能量,该仪器可以提供以前无法获得的有关源的信息。

任务团队使用 Resolve 来研究 N132D,这是一颗超新星遗迹,也是大麦哲伦星云中最亮的 X 射线源之一,大麦哲伦星云是一个距离我们约 160,000 光年的矮星系,位于南部金剑鱼座。

这些不断膨胀的残骸估计已有 3000 年的历史,是一颗质量约为太阳 15 倍的恒星耗尽燃料、坍塌并爆炸时形成的。

解析光谱显示与硅、硫、钙、氩和铁相关的峰。这是迄今为止获得的该物体最详细的 X 射线光谱,并展示了该任务在 2024 年晚些时候开始常规操作时将实现的令人难以置信的科学成果。

XRISM 的第二台仪器 Xtend 是由 JAXA 开发的 X 射线成像仪。它为 XRISM 提供了大视野,使其能够观察到比满月平均表观尺寸大约 60% 的区域。

Xtend 拍摄了 Abell 2319 的 X 射线图像,这是一个位于北方天鹅座约 7.7 亿光年之外的丰富星系团。它是天空中第五亮的 X 射线星团,目前正在进行重大合并事件。

该星团直径达 300 万光年,凸显了 Xtend 的广阔视野。