XRISM vytvoří „rentgenové duhy“

Nový kosmický teleskop XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission) bude mít za úkol rozkládat přicházející kosmické záření na spektrum. Na tom není na první pohled nic neobvyklého, vždyť takových přístrojů je v kosmickém prostoru mnoho. Jenže XRISM to zvládne s rentgenovým zářením. XRISM má startovat na raketě H-IIA z japonského kosmodromu Tanegašima 26. srpna. „Resolve nám poskytne nový pohled na jedny z nejenergetičtějších objektů vesmíru, ať už jde o černé díry, kupy galaxií a následky hvězdných explozí,“ popisuje Richard Kelley, hlavní vědecký pracovník mise XRISM na straně NASA z Goddardova střediska v marylandském Greenbeltu a dodává: „S využitím dat, která tato mise po startu nasbírá, se dozvíme mnoho informací o tom, jak se tyto objekty chovají a z čeho jsou tvořeny.“

Ptáte se, co je ten Resolve zmíněný v textu výše? Jedná se o mikrokalorimetr a spektrometr v jednom přístroji, který vznikl díky spolupráci agentur JAXA a NASA. Jeho úkolem bude na detektoru 6 × 6 pixelů měřit velmi drobné změny teplot, které vzniknou při zásahu tohoto detektoru rentgenovým zářením. Aby bylo možné změřit tyto nicotné změny a určit tak energii rentgenového záření, musí být detektor ochlazen na teplotu okolo – 270 °C, tedy jen lehce nad absolutní nulu. Této velmi nízké teploty přístroj dosáhne na konci několikafázového mechanického procesu chlazení v kontejneru s kapalným heliem, který má rozměry lednice.

Tím, že Resolve zachytí tisíce a možná i miliony paprsků rentgenového záření z kosmických zdrojů, bude schopen změřit spektra těchto objektů s vysokým rozlišením. Tato spektra poskytnou vědcům údaje o měření intenzity záření na různých energetických úrovních. Podobný princip známe z optického hranolu, který dělí viditelné světlo na jeho složky podle jejich energie, které známe spíše jako barvy duhy. Vědci využívali hranolů v prvních spektrometrech, aby ve výsledných spektrech hledali charakteristické čáry, které se objevují, pokud atomy či molekuly pohltí či naopak vyzáří energii. Nyní vědci využívají spektrometry vyladěné na různé druhy záření, aby se dozvěděli bližší informace o fyzickém stavu kosmických objektů, jejich pohybu a složení. Resolve bude provádět spektroskopická měření rentgenového záření o energiích mezi 400 a 12 000 elektronvolty, přičemž dokáže změřit energie individuálních rentgenových paprsků, ze kterých vytvoří spektrum. Pro srovnání energie viditelného světla se pohybuje někde mezi 2 a 3 elektronvolty.

„Spektra, která XRISM nasbírá, budou představovat nejdetailnější pohled svého druhu na pozorované fenomény,“ uvádí Brian Williams, vědec z Goddardova střediska zapojený do projektu a dodává: „Celá mise nám poskytne podrobný vhled do některých z nejhůře studovatelných oblastí – třeba do vnitřní sturktury neutronových hvězd a nebo do částicových výtrysků, které černé díry v aktivních galaxiích urychlují téměř na rychlost světla.“ Teleskop XRISM ponese navíc ještě přístroj Xtend, za jehož vývoj zodpovídá agentura JAXA. Díky němu teleskop XRISM získá jedno z největších zorných polí, jaké kdy měl nějaký rentgenový kosmický teleskop. Xtend bude schopen pozorovat plochu, která odpovídá zhruba 60 % průměrně velkého úplňku na obloze. Oba přístroje, tedy Resolve a Xtend spoléhají na dvojici identických soustav rentgenových zrcadel, která vyvinuli na Goddardově středisku. Na závěr se sluší doplnit, že kromě agentur NASA a JAXA, které tvoří základ projektu XRISM, se na misi podílela také Evropská kosmická agentura ESA. Vědecký podíl na projektu má také Kanadská kosmická agentura CSA.

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/xrism_s2_356.png
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/8e4724015db05e264a9b855d0b38bf03.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/resolve_detector.jpg