Космический корабль XRISM сможет изучать рентгеновскую вселенную с помощью 36 пикселей

Новый рентгеновский космический телескоп расширяет наше понимание Вселенной, используя всего три дюжины пикселей, что действительно затмит смартфоны с числом пикселей от 12 до 48 миллионов! Космический корабль Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) и НАСА, известный как Миссия рентгеновской визуализации и спектроскопии (XRISM; произносится «crism»), запущенный в сентябре 2023 года.

Его миссия — изучение Вселенной с помощью «мягких рентгеновских лучей». имея в виду электромагнитное излучение с энергией примерно в 5000 раз большей, чем у видимого света. Принцип работы XRISM связан с инструментом под названием «Resolve». Поистине ошеломляющая особенность Resolve заключается в том, что она позволяет XRISM расширить небесное понимание человечества с помощью доли пикселей, используемых на экране оригинального Nintendo Gameboy, выпущенного в 1989 году.

Имея в руках Resolve, конечная цель миссии XRISM — позволить ученым предстоит узнать больше о некоторых из самых горячих регионов космоса, а также о некоторых из крупнейших структур во Вселенной и питающих их сверхмассивных черных дырах, которые находятся в активных сердцах многих галактик.

«Это может показаться невероятным, но на самом деле это правда», — заявил в своем заявлении Ричард Келли, главный исследователь XRISM в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. «Прибор Resolve позволяет нам глубже взглянуть на структуру и движение объектов, излучающих рентгеновские лучи, с использованием технологий, изобретенных и усовершенствованных в Годдарде за последние несколько десятилетий».

Космическая миссия с большим количеством решимости

Честно говоря, было бы неуместно сравнивать Resolve с камерой смартфона. Матрица микрокалориметров размером 6 на 6 пикселей, размер которой составляет всего 0,2 на 0,2 дюйма (0,5 на 0,5 сантиметра), делает Resolve намного больше, чем просто камера.

«Его детектор измеряет температуру каждого рентгеновского луча, попадающего на него», — пояснил в своем заявлении Брайан Уильямс, ученый проекта НАСА XRISM. «Мы называем Resolve микрокалориметрическим спектрометром, потому что каждый из его 36 пикселей измеряет крошечное количество тепла, выделяемое каждым входящим рентгеновским лучом, что позволяет нам видеть химические следы элементов, составляющих источники, в беспрецедентных деталях».

Чтобы создать спектр источников рентгеновского излучения от 400 до 12 000 электрон-вольт, весь детектор Resolve должен храниться в чрезвычайно холодном состоянии при температуре минус 459,58 градусов по Фаренгейту (минус 273,1 градуса по Цельсию). Это на долю градуса теплее абсолютного нуля — теоретической температуры, при которой прекращается все движение атомов.

Resolve настолько точен, что может обнаружить движение целевого небесного объекта, предоставляя астрономам трехмерное изображение этой цели. Для галактик это означает, что движения более горячего газа, светящегося при более высоких энергиях, можно отличить от движения более холодного газа. Эти рентгеновские карты должны позволить ученым отслеживать движение материи, выброшенной звездами, умирающими взрывной смертью сверхновых — довольно большая задача для небольшого устройства всего с 36 пикселями.