Chystá se start rentgenové observatoře

Kosmická observatoř Einstein Probe od Čínské akademie věd je připravena na svůj start v lednu 2024. Na své palubě ponese novou generaci rentgenových přístrojů s vysokou citlivostí a velmi širokým zorným polem. Díky tomu bude schopna prozkoumat oblohu, kde má hledat silné záblesky rentgenového záření, které pocházejí z otazníky opředených kosmických objektů jako jsou neutronové hvězdy nebo černé díry. Einstein Probe je společným dílem Čínské akademie věd, Evropské kosmické agentury ESA a německého Institutu Maxe Plancka pro mimozemskou fyziku (MPE).

Na oplátku za podíl při vývoji této mise a definici jejích vědeckých cílů získá ESA přístup k 10 % dat vytvořených pozorováními Einstein Probe. „Díky inovativnímu designu bude moci Einstein Probe svižně monitorovat rozsáhlé pásy oblohy. Tímto způsobem můžeme objevit mnoho zdrojů a přitom studovat chování rentgenového záření přicházejícího ze známých kosmických objektů během dlouhých období,“ popisuje Erik Kuulkers, vědec z ESA zapojený do projektu Einstein Probe a dodává: „Vesmír není jen laboratoří k výzkumu těch nejenergetičtějších procesů. Mise, jako je Einstein Probe, jsou nezbytné pro posun našeho chápání těchto procesů a lepší pochopení základních aspektů fyziky vysokých energií.“

Na rozdíl od hvězd, které se jeví jako tečky na obloze vytvářející souhvězdí, většina kosmických objektů zářících v rentgenové části spektra je velmi proměnlivá. Jejich jas se průběžně mění a v některých případech se mohou na chvíli objevit, než zase zmizí – buďto na dlouhou dobu nebo navždy. Rentgenové záření z astronomických zdrojů, jehož zdrojem jsou bouřlivé kosmické události, je velmi nepředvídatelné. Nese však základní informace o nejzáhadnějších objektech a fenoménech v našem vesmíru. Rentgenové záření je spojené s kolizemi neutronových hvězd, výbuchy supernov, hmotou řítící se do černé díry, či hyperhustých hvězd. Vysokoenergetické částice mohou být také vyvrženy z disků zářícího materiálu, který krouží kolem těchto exotických a záhadných objektů.

Einstein Probe zlepší chápání vědců spojené s těmito kosmickými jevy tím, že objeví nové zdroje a bude sledovat variabilitu objektů vydávajících rentgenové záření po celé obloze. Schopnost běžně objevovat nové rentgenové zdroje je zásadní k tomu, aby vědci mohli posunout své chápání původu gravitačních vln. Když se dva hyperhusté masivní objekty (třeba dvě neutronové hvězdy nebo černé díry) srazí, vytvoří vlny ve vláknech časoprostoru, které se šíří vesmírem. Na Zemi už máme několik detektorů, které jsou schopny tyto vlny zachytit, ale často nejsou schopny lokalizovat jejich zdroj. Pokud jsou v celém procesu zapojeny neutronové hvězdy, bývá jejich kosmická srážka doprovázena enormními výtrysky energie v celé šíři elektromagentického spektra, ale především na rentgenových vlnových délkách. Tím, že Einstein Probe umožní vědcům neprodleně studovat tyto krátkodobé události, bude možné identifikovat původ mnoha impulsů gravitačních vln, které jsou na Zemi detekovány.

Aby bylo možné splnit tyto vědecké cíle, je Einstein Probe vybavena novou generací přístrojů s vyšší citlivostí a schopností pozorovat velké oblasti oblohy – širokoúhlý rentgenový teleskop WXT (Wide-field X-ray Telescope) a Navazuící rentgenový teleskop (FXT – Follow-up X-ray Telescope). Přístroj WXT má modulární optický design napodobující humří / račí oko a využívá inovativní technologii mikropórové optiky. Díky tomu je přístroj schopen pozorovat najednou plochu 3 600 stupňů čtverečních, což odpovídá téměř jedné desetině kosmické sféry. Díky této jedinečné schopnosti může Einstein Probe bedlivě prohlédnout téměř celou noční oblohu během tří oběhů kolem Země, z nichž každý potrvá 96 minut.

Nové zdroje rentgenového záření, ale i jiné zajímavé události, které WXT zaznamená, poté zaměří a podrobně prostuduje citlivější FXT. Velmi důležité je, že observatoř bude na Zemi posílat signál poplachu, který informuje další pozemské i kosmické observatoře pracující na jiných vlnových délkách (od rádiových až po gamma záření). Díky tomu se tyto teleskopy rychle zaměří na nový zdroj, aby zaznamenaly cenná data s vlnovými délkami napříč elektromagnetickým spektrem. Díky tomu bude možné celou událost prostudovat mnohem podrobněji.

ESA hrála důležitou roli při vývoji vědeckého vybavení Einstein Probe. Její experti poskytli podporu pro testování a kalibrování rentgenových detektorů a optiky přístroje WXT. ESA také ve spolupráci s MPE a Media Lario z Itálie vyvinula sestavu zrcadel jednoho ze dvou teleskopů přístroje FXT. Tato sestava zrcadel je založena na návrhu a technologiích evropského teleskopu XMM-Newton a rentgenového teleskopu eROSITA. MPE se podílel i na sestavě zrcadel pro druhý teleskop přístroj FXT a vyvinul detektorové moduly pro obě jednotky FXT. ESA také poskytla tzv. elektronový divertor, což je systém pro odklonění nežádoucích elektronů pryč od detektorů. V průběhu mise budou pozemní stanice agentury ESA využívány ke stahování dat z observatoře.

Přeloženo z:
https://www.esa.int/

Zdroje obrázků:
https://www.esa.int/…/25375120-1-eng-GB/Einstein_Probe_artist_impression.jpg
https://www.esa.int/…/25376877-1-eng-GB/Einstein_Probe_in_a_nutshell.png
https://www.esa.int/…/25375165-1-eng-GB/Assembling_Einstein_Probe.jpg
https://www.esa.int/…/Finishing_touches_to_the_Einstein_Probe_s_Follow-up_Telescope.jpg