November 16, 2024

Het XRISM-ruimtevaartuig opent een nieuw venster op het röntgenuniversum

Het XRISM-ruimtevaartuig opent een nieuw venster op het röntgenuniversum

Dit artikel is beoordeeld volgens Science X’s bewerkingsproces
En Beleid.
Editors Benadruk de volgende kenmerken en zorg tegelijkertijd voor de geloofwaardigheid van de inhoud:

Feiten controleren

vertrouwde bron

Proeflezen

Het concept van deze kunstenaar toont een face-to-face weergave van het XRISM-ruimtevaartuig (X-Ray Imaging and Spectroscopie Mission). Krediet: Concept Image Lab van NASA’s Goddard Space Flight Center

× Dichtbij

Het concept van deze kunstenaar toont een face-to-face weergave van het XRISM-ruimtevaartuig (X-Ray Imaging and Spectroscopie Mission). Krediet: Concept Image Lab van NASA’s Goddard Space Flight Center

Het XRISM-ruimtevaartuig (X-ray Imaging and Spectroscopie Mission, uitgesproken als “Crism”) zal de heetste delen van het universum, de grootste structuren en de objecten met de grootste zwaartekracht bestuderen.

Onder leiding van JAXA (het Japan Aerospace Exploration Agency), zal XRISM deze kosmische extremen bestuderen met behulp van spectroscopie, en onderzoeken hoe licht en materie op elkaar inwerken. In deze uitleg laat videoproducent Sophia Roberts van NASA’s Goddard Space Flight Center ons zien hoe we spectroscopie kunnen begrijpen om onze kennis van het universum te verdiepen.

“Ik denk dat we allemaal enthousiast zijn over de prachtige beelden die we krijgen van missies zoals NASA’s James Webb Space Telescope”, zei Roberts. “Maar nadat ik diep in spectroscopie ben gedoken, waardeer ik de kritische context die het wetenschappers geeft over het verhaal achter die beelden enorm.”

De XRISM microcalorimeter spectrometer, genaamd Resolve, is een samenwerking tussen JAXA en NASA. Het zal spectra creëren, metingen van lichtintensiteit over een reeks energieën, voor röntgenstralen van 400 tot 12.000 elektronvolt. (Ter vergelijking, de energieën van zichtbaar licht variëren van ongeveer 2 tot 3 elektronvolt.)

Om dit te doen, meet Resolve de subtiele temperatuurveranderingen die optreden wanneer röntgenstralen de detector van 6 bij 6 pixels raken. Om deze lichte toename te meten en de energie van de röntgenstralen te bepalen, moet de detector worden gekoeld tot ongeveer min 460 graden Fahrenheit (ongeveer min 270 graden Celsius), slechts een fractie van een graad boven het absolute nulpunt. Het apparaat bereikt de bedrijfstemperatuur na een meertraps mechanisch koelproces in een container ter grootte van een koelkast met vloeibaar helium.

Kijk om meer te weten te komen over spectroscopie, de dans tussen materie en licht, en hoe NASA-missies dit gebruiken om wetenschappers te helpen de grote vragen over ons universum te beantwoorden. Krediet: NASA’s Goddard Space Flight Center

Resolve zal astronomen helpen meer te leren over de vorming en beweging van superheet gas in clusters van sterrenstelsels, de bijna-lichtsnelheid deeltjesstralen die worden aangedreven door zwarte gaten in actieve sterrenstelsels en andere kosmische mysteries.

De Webb-telescoop legt vergelijkbare spectra vast, maar dan voor infrarood. Webb’s spectra onthulden de samenstelling van gas in de buurt van actieve zwarte gaten en brachten de beweging van deze materie in kaart naar of weg van de kijker. De gegevens van het Resolve XRISM-instrument zullen hetzelfde doen bij hogere energieën, waardoor een vollediger beeld van deze objecten kan worden geschetst.

Wetenschappers bestudeerden NGC 7319, onderdeel van een zichtbare groep sterrenstelsels genaamd Stephan’s Quintet, met behulp van de Moderate Resolution Spectrometer (MRS) in het Medium Infrared Instrument (MIRI) op NASA’s James Webb Space Telescope. Het sterrenstelsel bevat een superzwaar zwart gat dat actief materiaal aan het aangroeien is. De spectrometer is voorzien van geïntegreerde veldeenheden (IFU’s) – elk met een camera en een spectrofotometer. De IFU voorzag het team van Webb van een reeks afbeeldingen van de spectrale kenmerken van de galactische kern, zoals hier weergegeven. Gebieden in blauw geven beweging in de richting van de kijker aan en gebieden in oranje vertegenwoordigen beweging weg van de kijker. De krachtige straling en winden van het zwarte gat ioniseren de hotspots van oververhit gas, waardoor de argon- en neonstrepen ontstaan. De waterstoflijn is afkomstig van dicht, koeler gas in de centrale delen van de melkweg en wordt weggevaagd door de uitgaande wind. Snelheden worden gemeten door verschuivingen in de golflengten van een bepaalde emissielijnkarakteristiek. Credits: NASA, ESA, CSA, STScI

× Dichtbij

Wetenschappers bestudeerden NGC 7319, onderdeel van een zichtbare groep sterrenstelsels genaamd Stephan’s Quintet, met behulp van de Moderate Resolution Spectrometer (MRS) in het Medium Infrared Instrument (MIRI) op NASA’s James Webb Space Telescope. Het sterrenstelsel bevat een superzwaar zwart gat dat actief materiaal aan het aangroeien is. De spectrometer is voorzien van geïntegreerde veldeenheden (IFU’s) – elk met een camera en een spectrofotometer. De IFU voorzag het team van Webb van een reeks afbeeldingen van de spectrale kenmerken van de galactische kern, zoals hier weergegeven. Gebieden in blauw geven beweging in de richting van de kijker aan en gebieden in oranje vertegenwoordigen beweging weg van de kijker. De krachtige straling en winden van het zwarte gat ioniseren de hotspots van oververhit gas, waardoor de argon- en neonstrepen ontstaan. De waterstoflijn is afkomstig van dicht, koeler gas in de centrale delen van de melkweg en wordt weggevaagd door de uitgaande wind. Snelheden worden gemeten door verschuivingen in de golflengten van een bepaalde emissielijnkarakteristiek. Credits: NASA, ESA, CSA, STScI

XRISM is een samenwerkingsmissie tussen JAXA en NASA, met deelname van ESA (European Space Agency). NASA’s bijdrage omvat wetenschappelijke deelname van de Canadian Space Agency.