Как XRISM поможет астрономам увидеть Вселенную в новом свете: миссия по образованию и спектроскопии рентгеновских лучей

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Рассуждения | Оффтопик

Рентгеновские лучи — это мощный инструмент для изучения космоса, но они не могут добраться до Земли из-за атмосферы. Поэтому астрономы используют специальные космические телескопы, которые могут наблюдать за рентгеновскими лучами в разных диапазонах энергий. Один из таких телескопов — XRISM, который был запущен 6 сентября 2023 года и предназначен для исследования мягких рентгеновских лучей, которые имеют меньшую энергию и больше подходят для наблюдения за горячим газом в космосе.

Скопление галактик Персей (слева) и Дева (справа) представляют очень большой интерес для ученых
Автор: NASA/CXC/Stanford/I.Zhuravleva et al Источник: scitechdaily.com

XRISM — это аббревиатура от X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission, что означает Миссия по образованию и спектроскопии рентгеновских лучей. Это совместный проект Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA), Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) и Европейского космического агентства (ESA), который нацелен на получение новых знаний о структурообразовании Вселенной, выбросах из ядер галактик и темной материи.

XRISM состоит из двух основных инструментов: Resolve и Xtend. Resolve — это спектрометр мягких рентгеновских лучей, который может измерять энергию каждого фотона рентгеновского излучения с высокой точностью и разрешением. Это позволяет определить температуру, плотность, скорость, химический состав и магнитное поле горячего газа в космосе. Xtend — это имиджер мягких рентгеновских лучей, который может создавать изображения космических объектов в широком поле зрения. Оба инструмента используют легкие зеркальные устройства для рентгеновских лучей, которые отражают рентгеновские лучи под острыми углами.

XRISM является наследником Hitomi — предыдущего рентгеновского телескопа JAXA, который был запущен в 2016 году, но потерпел неудачу вскоре после запуска из-за ошибки в программном обеспечении и повреждения солнечных батарей. Hitomi был способен наблюдать за рентгеновскими лучами в широком диапазоне энергий, включая жесткие рентгеновские лучи, которые имеют большую проникающую способность и могут детектировать высокоэнергетические объекты, такие как активные галактические ядра и гамма-всплески. Однако, потеря Hitomi означала, что астрономы остались без возможности изучать мягкие рентгеновские лучи, которые имеют меньшую энергию и больше подходят для наблюдения за горячим газом в кластерах галактик, темной материей и тонкой структурой спектров рентгеновских лучей.

XRISM призван восстановить и продолжить научные исследования, которые были запланированы с помощью Hitomi, но сосредоточившись только на мягких рентгеновских лучах. XRISM будет способен измерять температуру, плотность, скорость, химический состав и магнитное поле горячего газа в космосе с высокой точностью и разрешением. Это позволит узнать больше о процессах образования и эволюции структур во Вселенной, таких как звезды, галактики и кластеры галактик; о механизмах выбросов материи и энергии из активных ядер галактик, которые могут влиять на окружающую среду; о природе темной материи, которая составляет большую часть массы Вселенной, но не излучает свет; и о физике высоких энергий и экстремальных состояний вещества вблизи черных дыр.

Какие технологии использует XRISM

Автор: Bing image creator

XRISM — это не только научная миссия, но и технологическая. Она демонстрирует передовые технологии в области рентгеновской астрономии, такие как легкие зеркальные устройства для рентгеновских лучей, калориметрические спектрометры рентгеновских лучей, системы охлаждения и управления теплом, системы точного управления положением и ориентацией спутника. Эти технологии могут быть использованы для разработки будущих рентгеновских телескопов, таких как ATHENA и Lynx, которые планируются к запуску в 2030-х годах.

XRISM — это пример успешного международного сотрудничества в области космических исследований. JAXA является ведущим агентством миссии и отвечает за разработку спутника, инструментов Resolve и Xtend, а также за проведение операций и научных наблюдений. NASA участвует в разработке системы детекторов Resolve и многих ее подсистем, а также зеркальных устройств для рентгеновских лучей. ESA предоставляет поддержку по обеспечению связи со спутником через свою сеть антенн.

Что даст XRISM для науки

XRISM — это уникальная возможность для астрономов по всему миру получить новые данные о космосе в разных цветах рентгеновского излучения. XRISM будет наблюдать за различными космическими объектами и явлениями, такими как черные дыры, сверхновые звезды, галактические кластеры, темная материя и другие. Это позволит получить новые знания о физике и химии этих объектов, а также о их взаимодействии с окружающей средой. XRISM также будет искать новые типы космических объектов и явлений, которые могут быть обнаружены только в рентгеновском диапазоне.

Например, XRISM будет изучать горячий газ в кластерах галактик, которые являются самыми большими связанными структурами во Вселенной. Горячий газ составляет большую часть нормальной материи в кластерах галактик, но он не виден в видимом свете. Рентгеновские лучи позволяют увидеть этот газ и измерить его температуру, плотность, скорость и химический состав. Это дает информацию о процессах образования и эволюции кластеров галактик, а также о влиянии выбросов из активных ядер галактик на газ. Кроме того, XRISM будет искать признаки темной материи в кластерах галактик, которая составляет большую часть массы кластеров, но не излучает свет. Темная материя может быть обнаружена по ее гравитационному воздействию на горячий газ и на другие галактики в кластерах.

Другой пример — XRISM будет изучать черные дыры, которые являются самыми экстремальными объектами во Вселенной. Черные дыры — это области пространства-времени, из которых ничто не может вырваться, даже свет. Однако черные дыры могут излучать рентгеновские лучи за счет поглощения окружающей материи и энергии. Рентгеновские лучи позволяют увидеть этот процесс и измерить его параметры, такие как масса, скорость вращения и заряд черной дыры. Это дает информацию о физике высоких энергий и экстремальных состояний вещества вблизи черной дыры, а также о ее роли в эволюции звезд и галактик.

XRISM — это уникальная возможность для астрономов по всему миру получить новые данные о космосе в разных цветах рентгеновского излучения. XRISM открывает новый спектр для изучения Вселенной и ее тайн.

1 комментарий

Eldarado
«X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission, что означает Миссия по образованию и спектроскопии рентгеновских лучей.»
Всё же «Миссия по рентгеновской визуализации и спектроскопии»
Миссию по образованию считаю законченной =)
PS Было б интересно прочитать не просто перевод, а сравнение с другими рентгеновскими обсерваториями

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Как выглядит гигантский шершень, до каких размеров он вырастает, кого убивает и почему его боятся даже специалисты

Он выглядит как оса на стероидах. Летит с гулом, будто завёлся мотор от мопеда. И если вам везёт — просто пролетает мимо. А если нет… тогда остаётся только надевать маску...

Обзор смартфона Motorola Moto S50: доступный «компакт» без компромиссов

Долгое время любителям компактных смартфонов приходилось копить деньги на флагманы: моделей среднего класса с комфортными габаритами почти не существовало, а бюджетные аналоги если и выпускались,...

Планеты по росту и порядку от Меркурия до Эриды: Полный гид по размерам и расположению в Солнечной системе

Наша Солнечная система — это не просто набор небесных тел, вращающихся вокруг звезды. Это наш космический дом, огромное пространство, наполненное планетами самых разных калибров, от...

5 самых крупных львов в мире: вес, длина и реальные фото

В золотистых лучах африканского заката силуэт могучего хищника вырисовывается на горизонте саванны. Величественная грива, мускулистое тело и взгляд, внушающий трепет любому существу —...

35 часов экрана на одном заряде! Обзор защищенного смартфона Doogee Fire 6 Max

Doogee продолжают радовать нас своими новинками, представив очередной защищенный смартфон с усиленной батареей. Doogee Fire 6 Max нафарширован по максимуму: встроенный аккумулятор с ёмкостью 20800...

Вселенная «готовила» жизнь задолго до Земли? Воссоздана химия, запустившая метаболизм на Земле

Откуда взялась жизнь? Этот вечный вопрос волнует человечество на протяжении всей его истории. Мы ищем ответы в глубинах океанов, в древних породах и даже за пределами нашей планеты. И вот, недавнее...