Остаток сверхновой N132D находится в центральной части Большого Магелланова Облака, карликовой галактики, находящейся на расстоянии около 160 000 световых лет от нас. Xtend от XRISM запечатлел остатки в рентгеновских лучах, показанных на вставке. В самом широком диаметре N132D составляет около 75 световых лет. Несмотря на то, что обломки звезды яркие в рентгеновских лучах, они почти невидимы на наземном фоне, сделанном в оптическом свете. Авторы и права: Вставка, JAXA/NASA/XRISM Xtend; фон, К. Смит, С. Пойнтс, команда MCELS и NOIRLab/NSF/AURA
Возглавляемая Японией обсерватория XRISM (Миссия рентгеновской визуализации и спектроскопии) опубликовала первый взгляд на беспрецедентные данные, которые она соберет, когда в конце этого года начнутся научные работы.
Научная группа спутника опубликовала снимок скопления из сотен галактик и спектра обломков звезд в соседней галактике, что дает ученым детальное представление о ее химическом составе.
«XRISM предоставит международному научному сообществу новый взгляд на скрытое рентгеновское небо», — сказал Ричард Келли, американский главный исследователь XRISM в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. «Мы не только увидим рентгеновские изображения этих источников, но и изучим их состав, движение и физическое состояние».
XRISM (произносится как «crism») возглавляется JAXA (Японским агентством аэрокосмических исследований) в сотрудничестве с НАСА, а также при участии ЕКА (Европейского космического агентства). Он был запущен 6 сентября 2023 года.
Он предназначен для обнаружения рентгеновских лучей с энергией до 12 000 электронвольт и будет изучать самые горячие регионы Вселенной, крупнейшие структуры и объекты с сильнейшей гравитацией. Для сравнения, энергия видимого света составляет от 2 до 3 электронвольт.
У миссии есть два инструмента, Resolve и Xtend, каждый из которых находится в центре узла рентгеновского зеркала, спроектированного и изготовленного в Годдарде.
Прибор Xtend компании XRISM запечатлел скопление галактик Abell 2319 в рентгеновских лучах. Оно показано здесь фиолетовым цветом и обведено белой рамкой, обозначающей размеры детектора. Фоном является наземное изображение, показывающее местность в видимом свете. Авторы и права: JAXA/NASA/XRISM Xtend; фон, ДСС
Resolve — это микрокалориметрический спектрометр, разработанный НАСА и JAXA. Он работает при температуре всего лишь на долю градуса выше абсолютного нуля внутри контейнера с жидким гелием размером с холодильник.
Когда рентгеновские лучи попадают на детектор Resolve размером 6 на 6 пикселей, они нагревают устройство на величину, соответствующую его энергии. Измеряя энергию каждого рентгеновского излучения, прибор предоставляет ранее недоступную информацию об источнике.
Команда миссии использовала Resolve для изучения N132D, остатка сверхновой и одного из самых ярких источников рентгеновского излучения в Большом Магеллановом Облаке, карликовой галактике на расстоянии около 160 000 световых лет в южном созвездии Дорадо. Возраст расширяющихся обломков оценивается примерно в 3000 лет. Они образовались, когда у звезды, масса которой примерно в 15 раз превышала солнечную, закончилось топливо, она рухнула и взорвалась.
Спектр разрешения показывает пики, связанные с кремнием, серой, кальцием, аргоном и железом. Это самый подробный рентгеновский спектр объекта, когда-либо полученный, и он демонстрирует невероятную научную эффективность миссии, когда в 2024 году начнутся регулярные операции.
«Эти элементы были выкованы в первоначальной звезде, а затем взорвались, когда она взорвалась как сверхновая», — сказал Брайан Уильямс, ученый проекта НАСА XRISM в Годдарде.
Прибор XRISM Resolve захватил данные остатка сверхновой N132D в Большом Магеллановом Облаке, чтобы создать самый подробный рентгеновский спектр объекта, когда-либо созданного. В спектре обнаруживаются пики, связанные с кремнием, серой, аргоном, кальцием и железом. Вставка справа — изображение N132D, полученное инструментом XRISM Xtend. Авторы и права: JAXA/NASA/XRISM Resolve and Xtend
«Решимость позволит нам увидеть формы этих линий так, как это было невозможно раньше, позволяя нам определять не только содержание различных присутствующих элементов, но также их температуру, плотность и направления движения с беспрецедентным уровнем точности. там мы сможем собрать воедино информацию о первоначальной звезде и взрыве».
Второй прибор XRISM, Xtend, представляет собой рентгеновский аппарат, разработанный JAXA. Это дает XRISM большое поле зрения, позволяя наблюдать территорию, примерно на 60% превышающую средний видимый размер полной Луны.
Xtend сделал рентгеновское изображение Abell 2319, богатого скопления галактик, расположенного примерно в 770 миллионах световых лет от нас в северном созвездии Лебедя. Это пятое по яркости рентгеновское скопление на небе, и в настоящее время оно переживает крупное слияние.
Скопление имеет диаметр 3 миллиона световых лет и подчеркивает широкое поле зрения Xtend.
«Еще до завершения процесса ввода в эксплуатацию Resolve уже превосходит наши ожидания», — сказала Лилиан Райхенталь, менеджер проекта НАСА XRISM в Годдарде. «Наша цель состояла в том, чтобы достичь с помощью прибора спектрального разрешения в 7 электронвольт, но теперь, когда он находится на орбите, мы достигаем 5. Это означает, что мы будем получать еще более подробные химические карты с каждым спектром, полученным XRISM».
На этом составном изображении виден остаток сверхновой N132D. Он использует данные рентгеновской обсерватории НАСА «Чандра» (фиолетовый и зеленый) и космического телескопа «Хаббл» (красный). N132D — один из самых ярких рентгеновских остатков в Большом Магеллановом Облаке, соседней карликовой галактике. Авторы и права: NASA/STScI/CXC/SAO, обработка Джуди Шмидт, CC BY-NC-SA
Resolve работает исключительно хорошо и уже проводит захватывающие научные исследования, несмотря на проблему с дверцей апертуры, закрывающей детектор. Дверь, предназначенная для защиты детектора перед запуском, после нескольких попыток не открылась, как планировалось. Дверь блокирует низкоэнергетические рентгеновские лучи, эффективно прерывая миссию при 1700 электрон-вольтах по сравнению с запланированными 300.
Команда XRISM продолжит исследовать аномалию и исследует различные подходы к открытию двери. Инструмент Xtend не затрагивается.
Информация от: Центром космических полетов имени Годдарда НАСА.
