Kosmiczny teleskop XRISM przeszedł pierwszą próbę

Japońsko-amerykański teleskop XRISM przesłał pierwsze zdjęcia, na których widać eksplozję supernowej i daleką gromadę galaktyk. Działający w zakresie promieni rentgenowskich satelita będzie badał najgorętsze obszary wszechświata.

Zbudowany przez NASA i JAXA teleskop XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission) przesłał właśnie próbkę swoich możliwości, które w pełni mają być wykorzystywane w późniejszej części roku.

Na przesłanych zdjęciach widać zgrupowanie kilkuset galaktyk oraz pozostałości po gwieździe w jednej z pobliskich galaktyk.

"XRISM będzie umożliwiał międzynarodowej społeczności naukowców spoglądanie w ukrytą warstwę wszechświata widoczną w promieniach X. Będziemy mogli nie tylko uzyskać zdjęcia źródeł promieni rentgenowskich, ale także badać ich skład, ruch i stan fizyczny" – mówi Richard Kelley z NASA Goddard Space Flight Center.

Teleskop będzie reagował na promienie o energii sięgającej 12000 elektronowoltów (eV) i dzięki temu będzie mógł obserwować najgorętsze miejsca w kosmosie, największe struktury, obiekty z najsilniejszą grawitacją. Dla porównania promienie światła widzialnego mają energię 2-3 eV.

Satelita ma dwa instrumenty - Resolve i Xtend. Resolve działa w temperaturze poniżej jednego stopnia Kelvina. Kiedy odpowiednie promienie padają na jego detektor, instrument ogrzewa się odpowiednio do pochłoniętej energii. Takie pomiary energii pojedynczych fotonów pozwalają uzyskać informacje niedostępne dotychczas innym obserwatoriom.

Z pomocą Resolve badacze przyjrzeli się właśnie pozostałości po supernowej N132D – jednemu z najjaśniejszych źródeł promieni X w Wielkim Obłoku Magellana - niedużej galaktyce oddalonej o 160 tys. lat świetlnych. Liczące 3 tys. lat resztki powstały z wybuchu gwiazdy o masie 15 Słońc. Instrument wskazał na obecność konkretnych pierwiastków – siarki, krzemu, wapnia, argonu i żelaza. To najdokładniejsza analiza źródła promieniowania X w historii.

"Wymienione pierwiastki powstały w pierwotnej gwieździe i zostały wyrzucone w czasie eksplozji supernowej. Resolve pozwoli nam analizować te sygnały z niedostępne wcześniej dokładnością. Będziemy mogli dokładnie określić nie tylko ilość różnych pierwiastków, ale także ich temperaturę, gęstość, i kierunek ruchu. Na tej podstawie będziemy mogli wydedukować informacje na temat pierwotnej gwiazdy i samej eksplozji" – mówi Brian Williams również z Goddard.

"Jeszcze przed pełnym uruchomieniem Resolve przekroczył nasze oczekiwania. Naszym celem było uzyskanie rozdzielczości 7 elektronowoltów, ale kiedy znalazł się na orbicie, osiągnęliśmy rozdzielczość 5 eV. Oznacza to, że możemy tworzyć jeszcze dokładniejsze chemiczne mapy spektrów chwytanych przez XRISM" – dodaje dr Lillian Reichenthal, menedżerka projektu w NASA (https://science.nasa.gov/missions/xrism/nasa-jaxa-xrism-mission-reveals-its-first-look-at-x-ray-cosmos/).

Drugi instrument – Xtend obserwuje wszechświat z szerszym kątem widzenia – o 60 proc. większym, niż kąt powstający gdy z Ziemi patrzy się na Księżyc w pełni. Urządzenie sfotografowało oddalone o 770 mln lat świetlnych zgrupowanie galaktyk Abell 2319 w konstelacji Łabędzia. To piąta co do jasności w zakresie promieni X znana gromada galaktyk o szerokości 3 mln lat świetlnych.

Nie obyło się jednak bez kłopotów. Nie otworzyła się osłona chroniąca instrument Resolve w czasie startu. Przy zablokowanej osłonie nie można rejestrować promieni o mniejszej energii niż 1700 eV, podczas gdy planowany dolny próg wynosił 300 eV. Oznacza to ograniczenie ilości dostępnych informacji. Naukowcy badają problem, a jednocześnie szukają sposobów na prowadzenie jak najdokładniejszych badań przy zamkniętej osłonie.

Marek Matacz