SciTechDaily

ניקולס

פתרון הקוסמוס: XRISM מגלה תעלומות אסטרופיזיות עם 36 פיקסלים בלבד

XRISM, עם מכשיר 36 הפיקסלים שלו, מספק תובנות חסרות תקדים על הסביבות הקיצוניות של היקום, ומשפר את ההבנה שלנו לגבי כימיה ודינמיקה שמימית. קרדיט: מרכז טיסות החלל גודארד של נאס"א

החללית XRISM, המשתמשת במכשיר עם 36 פיקסלים בלבד, מחוללת מהפכה בהבנתנו את הקוסמוס על ידי מתן פרופילים כימיים מפורטים ותצוגות תלת מימד של תנועות שמימיות. פותח על ידי צוות גלובלי בראשות יפן ו נאס"אXRISM חוקר סביבות קוסמיות קיצוניות ומשפר את הידע שלנו על התופעות האנרגטיות ביותר של היקום.

בתקופה שבה מצלמות טלפון זעירות מסוגלות לצלם צילומי מצב עם מיליוני פיקסלים, מכשיר בלוויין XRISM (Mission Imaging and Spectroscopy X-ray) בהובלת יפן לוכד מדע מהפכני עם 36 מהם בלבד.

"זה אולי נשמע בלתי אפשרי, אבל זה למעשה נכון", אמר ריצ'רד קלי, החוקר הראשי של ארה"ב עבור XRISM במרכז טיסות החלל גודארד של נאס"א בגרינבלט, מרילנד. "מכשיר ה-Resolve נותן לנו מבט מעמיק יותר על האיפור והתנועה של עצמים פולטי רנטגן באמצעות טכנולוגיה שהומצאה ושוכללה בגודארד במהלך העשורים האחרונים".

XRISM (מבוטא "קריזם") מובל על ידי JAXA (סוכנות החלל היפנית) בשיתוף עם נאס"א, יחד עם תרומות של ESA (סוכנות החלל האירופית). הוא שוגר למסלול בספטמבר האחרון ומאז הוא בוחן את הקוסמוס. המשימה מזהה קרני רנטגן "רכות", בעלות אנרגיות גדולות עד פי 5,000 מהאור הנראה. הוא יחקור את האזורים החמים ביותר של היקום, המבנים הגדולים ביותר ועצמים בעלי כוח המשיכה החזק ביותר, כמו חורים שחורים סופר-מסיביים בליבות של גלקסיות רחוקות.

XRISM משיגה זאת עם מכשיר בשם Resolve.

"רזולוציה היא יותר ממצלמה. הגלאי שלו לוקח את הטמפרטורה של כל צילום רנטגן שפוגע בו", אמר בריאן וויליאמס, מדען פרויקט XRISM של נאס"א בגודארד. "אנחנו קוראים ל-Resolve ספקטרומטר מיקרוקלורימטר מכיוון שכל אחד מ-36 הפיקסלים שלו מודד כמויות זעירות של חום הנמסר על ידי כל צילום רנטגן נכנס, ומאפשר לנו לראות את טביעות האצבע הכימיות של יסודות המרכיבים את המקורות בפירוט חסר תקדים."

פתור מערך מיקרוקלורימטר

המבנה הריבועי במרכז תמונה זו מציג את מערך המיקרו-קלוריות בגודל 6 על 6 פיקסלים בלב ה-Resolve, מכשיר ב-XRISM (משימת הדמיה וספקטרוסקופיה של רנטגן). גודל המערך הוא 0.2 אינץ' (5 מילימטרים) בצד. המכשיר מייצר ספקטרום של מקורות קרני רנטגן בין 400 ל-12,000 וולט אלקטרונים – עד פי 5,000 מהאנרגיה של האור הנראה – עם פרטים חסרי תקדים. קרדיט: נאס"א/XRISM/קרוליין קילבורן

על מנת להשיג זאת, יש לקרר את הגלאי כולו ל-459.58 מעלות מתחת לאפס פרנהייט (מינוס 273.1 מעלות צֶלסִיוּס), רק שפם למעלה אפס מוחלט.

המכשיר כל כך מדויק שהוא יכול לזהות את התנועות של אלמנטים בתוך מטרה, ומספק למעשה תצוגה תלת מימדית. גז שנע לעברנו זוהר באנרגיות מעט גבוהות מהרגיל, בעוד גז המתרחק מאיתנו פולט אנרגיות מעט נמוכות יותר. זה, למשל, יאפשר למדענים להבין טוב יותר את זרימת הגז החם בתוך צבירי גלקסיות ולעקוב אחר תנועתם של יסודות שונים בפסולת של פיצוצי סופרנובה.

Resolve לוקחת את האסטרונומים לעידן חדש של חקר קוסמי – ועם שלושה תריסר פיקסלים בלבד.

XRISM היא משימה משותפת בין JAXA ונאס"א, עם תרומות של למעלה מ-70 מוסדות ביפן, ארה"ב, קנדה ואירופה. נאס"א גודארד פיתחה את גלאי ה-Resolve ורבות מתתי-המערכות של המכשיר, יחד עם שני מכלול מראות הרנטגן. גודארד אחראי גם על מרכז הנתונים המדע, שפיתח תוכנת ניתוח וצינור עיבוד הנתונים, כמו גם תמיכה בתוכנית ה-XRISM General Observer.

ניקולס