На иллюстрации показана рентгеновская обсерватория XRISM, запуск которой запланирован на 26 августа. Авторы и права: ESA / Robert Lea.
XRISM будет наблюдать рентгеновские лучи, испускаемые экстремальными явлениями, чтобы помочь учёным в изучении эволюции нашей Вселенной.
В субботу (26 августа) планируется запустить крупную миссию по наблюдению за рентгеновским излучением, цель которой – предоставить астрономам возможность увидеть некоторые из самых экстремальных, взрывоопасных и горячих объектов и явлений во Вселенной.
Миссия XRISM, созданная в результате сотрудничества НАСА и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) при содействии Европейского космического агентства (ESA), будет изучать такие вещи, как оболочки горячего газа, окружающие скопления галактик, и сильные вспышки от чудовищных чёрных дыр. Полученные результаты должны помочь учёным лучше понять эволюцию Вселенной.
“Рентгеновская астрономия позволяет нам изучать самые энергетические явления во Вселенной”, – сказал в своём заявлении Маттео Гуайнацци, учёный проекта ЕКА. “Это ключ к ответам на важные вопросы современной астрофизики: как развиваются крупнейшие структуры во Вселенной, как материя, из которой мы в конечном итоге состоим, распределялась по космосу и как галактики формируют массивные чёрные дыры в их центрах”.
XRISM будет запущен на одноразовой пусковой системе H-IIA (H-2A), эксплуатируемой Mitsubishi Heavy Industries (MHI) из Космического центра Танэгасима, Япония. Ожидается, что он проработает не менее трёх лет.
Гуайнацци объяснил, что 8% наблюдательного времени ЕКА, выделенного из доступного рабочего времени XRISM, помогут навести мост между действующей в настоящее время миссией космического агентства XMM-Newton, которая провела 24 года в космосе, собирая рентгеновские данные, и “Афина”, настроенной на запуск в конце 2030-х годов.
В то время как астрономы научились видеть космические объекты, такие как звёзды и галактики, излучающие свет, связанный с видимой областью электромагнитного спектра, эти наблюдения лишь рисуют часть более широкой космической картины.
Космос также пронизан электромагнитным излучением, связанным с низкоэнергетическими инфракрасными волнами, которые с большой эффективностью улавливает космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), а также высокоэнергетическими рентгеновскими и гамма-лучами.
Хотя они невидимы для наших глаз, эти рентгеновские лучи испускаются такими объектами, как облака газа, скрывающиеся между звёздами и галактиками, а также из экстремальных и агрессивных сред. Поэтому их изучение может добавить важные детали к нашему космическому гобелену Вселенной.
Например, одной из ключевых функций XRISM будет изучение рентгеновского излучения, исходящего от сверхгорячих массивных газовых оболочек, окружающих скопления галактик – одни из крупнейших структур в известной Вселенной. Это должно помочь в измерении масс этих скоплений, а также их газовых оболочек, что позволит астрономам лучше понять, как эти системы могли развиваться.
Кроме того, рентгеновские лучи от газовых оболочек могут помочь астрономам определить, насколько оболочки обогащены элементами тяжелее водорода и гелия. Эти более тяжёлые элементы называются “металлами”.
Состав металлов важно знать, потому что, когда Вселенная впервые начала заселяться звёздами и галактиками, единственными элементами, которые существовали в значительных количествах, были водород и гелий, а также небольшое количество металлов, таких как азот. Это было первое поколение звёзд, которые синтезировали более тяжёлые элементы в результате ядерного синтеза водорода и гелия в своих ядрах.
Эти тяжёлые элементы затем были рассеяны по космосу, когда первые звёзды в конце своей жизни взорвались как сверхновые. Это обогатило газовые облака, окружающие галактики, металлами. Затем, когда слишком плотные участки этих облаков рухнули, породив второе поколение звёзд, они произвели ещё больше звёзд, богатых металлами.
XRISM сможет измерять энергию высокоэнергетических рентгеновских фотонов или лёгких частиц с помощью инструмента Resolve. Предстоящая миссия ЕКА “Афина” будет включать в себя аналогичное устройство, которое будет получать информацию о том, как Resolve работает с XRISM.
Resolve позволит астрономам измерять температуру и скорость горячих газов, которые наблюдает миссия, с высокой степенью точности. Кроме того, картируя металлы в этих облаках с помощью рентгеновских лучей, XRISM может помочь учёным лучше определить, как протекал процесс обогащения звёздных металлов на протяжении последних 13,8 миллиардов лет космической истории.
Инновационное рентгеновское исследование XRISM также поможет физикам узнать больше о некоторых фундаментальных космических явлениях.
Источник: universetoday.ru
