ה-Instein Probe מדגים בהצלחה יכולות מעקב בקרני רנטגן באמצעות אופטיקה חדשנית של עיני הלובסטר.
התמונות הראשונות שצולמו על ידי המשימה החדשנית הוצגו בסדנה השביעית של קונסורציום איינשטיין פרוב בבייג'ינג. הם ממחישים את מלוא הפוטנציאל של הלוויין ומראים שהאופטיקה החדשה שלו, המחקה עיניים של לובסטר, מוכנה לנטר את שמי הרנטגן. טלסקופ רנטגן החלל התקרב לכמה עצמים שמימיים ידועים כדי לתת לנו רמז למה המשימה מסוגלת.
הושקה ב-9 בינואר 2024, חללית האקדמיה הסינית למדעים (CAS) Einstein Probe מצטרפת ל-XMM-Newton של ESA JAXAXRISM של המסע שלהם לגלות את היקום באור רנטגן. המשימה היא שיתוף פעולה בהובלת CAS עם ESA, מכון מקס פלנק לפיזיקה מחוץ לכדור הארץ (MPE) (גרמניה), והמרכז הלאומי לחקר החלל (CNES) (צרפת).
בחודשים שחלפו מאז ההמראה, צוות המבצעים של המשימה ביצע את הבדיקות הנדרשות כדי לאשר את תפקודי החללית וכיול המכשירים המדעיים. במהלך השלב המכריע הזה, איינשטיין פרוב לכדה נתונים מדעיים ממקורות שונים של קרני רנטגן.
תמונות אור ראשון אלו מדגימות את היכולות הבולטות של שני המכשירים המדעיים של איינשטיין. טלסקופ הרנטגן הרחב (WXT) יכול לצפות בפנורמה של כמעט אחת עשרה מהכדור השמימי בצילום אחד, בעוד שטלסקופ הרנטגן המעקב הרגיש יותר (FXT) מציע צילומי תקריב ויכול לאתר קצר חיים אירועים שנתפסו על ידי WXT.
"אני שמח לראות את התצפיות הראשונות של אינשטיין פרוב, המציגות את יכולת המשימה לחקור מרחבים רחבים של שמי הרנטגן ולגלות במהירות מקורות שמימיים חדשים", אומרת פרופ' קרול מנדל, מנהלת המדע של ESA. "הנתונים המוקדמים האלה נותנים לנו הצצה מפתה של היקום הדינמי עתיר האנרגיה, שבקרוב יהיה בהישג ידן של קהילות המדע שלנו. ברכות לצוותי המדע וההנדסה ב-CAS, MPE, CNES ו-ESA על העבודה הקשה שלהם בהגעה לאבן דרך חשובה זו."
היכולת של המשימה לזהות מיידית מקורות רנטגן חדשים ולנטר כיצד הם משתנים לאורך זמן היא בסיסית לשיפור התפיסה שלנו בתהליכים האנרגטיים ביותר בקוסמוס. קרני רנטגן עוצמתיות מפוצצות ביקום כאשר כוכבי נויטרונים מתנגשים, סופרנובות מתפוצצות וחומר נבלע על ידי חורים שחורים או נפלט מהשדות המגנטיים המוחצים העוטפים אותם.
עיני לובסטר ניטור היקום
מכשיר ה-WXT של איינשטיין פרוב מורכב משנים עשר מודולים הכוללים את טכנולוגיית הלובסטר-eye החדשנית שנבדקה בטיסה בשנת 2022 על ידי מדגמת הטכנולוגיה LEIA (Lobster Eye Imager for Astronomy). שנים עשר המודולים מספקים שדה ראייה של יותר מ-3600 מעלות מרובע, ומאפשרים לאיינשטיין פרוב לנטר את כל שמי הלילה בשלושה מסלולים בלבד.
במהלך החודשים הראשונים שלה בחלל, WXT החלה את עבודתה לפקוח עין פקוחה על שמי הרנטגן. זיהוי של עצמים אנרגטיים נראים כמו סימן פלוס מואר בשל אופן פעולת האופטיקה החדשה של עיני הלובסטר של המכשיר. מקור חלוף קרני הרנטגן הראשון – עצם אסטרונומי שאינו מאיר ברציפות אלא צץ ומתפוגג שוב – התגלה ב-19 בפברואר. פרץ קרני גמא מועמד זה נמשך 100 שניות. איינשטיין פרוב גילה עוד 14 מקורות קרני רנטגן זמניים וגם לכד בקרני רנטגן 127 כוכבים מתרחבים.
במהלך המשימה, ממצאי המכשיר רחב השדה ינחו מגוון של טלסקופים מבוססי קרקע וחלל לבצע תצפיות המשך ברצועות אורכי גל מרובים. ניתן לקבל תצפיות מעקב בקרני רנטגן גם באמצעות מכשיר ה-FXT של הלוויין.
תצפיות מעקב מהירות
למכשיר FXT של איינשטיין פרוב יש סט של שני טלסקופי רנטגן למחקרים מפורטים של עצמים ואירועים הפולטים קרני רנטגן. במהלך החודשים האחרונים, FXT הוכיח את עצמו כמכשיר אמין לצפייה במגוון מקורות רנטגן. התמונות הראשונות מביאות למיקוד חדש שארית סופרנובה, גלקסיה אליפטית, צביר כדורי וערפילית.
למרבה הפלא, FXT כבר ביצעה תצפית המשך של אירוע בקרני רנטגן שזוהה על ידי WXT ב-20 במרץ 2024.
"זה מדהים שלמרות שהמכשירים עדיין לא היו מכוילים במלואם, כבר יכולנו לבצע תצפית מעקב קריטית בזמן באמצעות מכשיר ה-FXT של חולף קרני רנטגן מהיר שזוהה לראשונה על ידי WXT", מסביר ד"ר אריק קולקרס. מדען פרויקט גישוש איינשטיין של ESA. "זה מראה למה איינשטיין פרוב תהיה מסוגלת במהלך הסקר שלה."
מה הלאה?
בחודשים הקרובים, איינשטיין פרוב תמשיך לעבור פעילויות כיול במסלול לפני שתתחיל בתצפיות מדעיות שגרתיות בסביבות אמצע יוני. במהלך המשימה בת שלוש השנים, הלוויין יקיף את כדור הארץ בגובה של 600 ק"מ וישאיר את עיניו בשמיים בחיפוש אחר אירועי רנטגן חולפים. באמצעות טלסקופ המעקב FXT, המשימה תבחן לעומק אירועים חדשים שזוהו וחפצים מעניינים ידועים אחרים.
היכולות של איינשטיין פרוב משלימות מאוד למחקרים המעמיקים של מקורות קוסמיים בודדים המאפשרים XMM-Newton ו-XRISM. הסקר שלה הוא בסיסי כדי להתכונן לתצפיות רנטגן על ידי משימת ניו-אתנה העתידית של ESA, שנמצאת כעת במחקר ועתידה להיות מצפה הכוכבים הגדול ביותר שנבנה אי פעם.
איינשטיין פרוב היא משימה בינלאומית שיתופית בהובלת האקדמיה הסינית למדעים (CAS) עם ה סוכנות החלל האירופית (ESA), ה- The Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE), גרמניה, ו- Centre National D'Etudes Spatiales (CNES), צרפת. ESA ו-MPE תרמו מרכיבים מרכזיים של FXT. ESA משתתפת בפרויקט ה-Einstein Probe כמשימת הזדמנות וסיפקה תמיכה לבדיקה וכיול של גלאי הרנטגן והאופטיקה של WXT. תחנות הקרקע של ESA ישמשו כדי לסייע בהורדת הנתונים, בעוד ש-CNES מספקת רשת קליטה קרקעית VHF (תדר גבוה מאוד) עבור קישור מטה בזמן אמת ומהיר של נתונים מדעיים. בתמורה לתרומתה, ESA תקבל גישה ל-10% מהנתונים המדעיים מ-Einstein Probe.