NASA와 JAXA의 일본 XRISM 천문대(X-ray Imaging and Spectroscopy Mission)가 첫 번째 모습을 공개했습니다. 전례 없는 데이터, 올해 말 과학 운영이 시작되면 수집될 것입니다. 위성 과학팀은 수백 개의 은하단과 근처 은하계에 있는 별 잔해 스펙트럼의 사진을 공개했는데, 이를 통해 과학자들은 그 화학적 구성을 자세히 연구할 수 있습니다.
메릴랜드 주 그린벨트에 있는 NASA 고다드 우주 비행 센터의 XRISM 수석 조사관인 Richard Kelly는 "XRISM은 국제 과학계에 숨겨진 X선 하늘에 대한 새로운 시각을 제공할 것이며 XRISM의 화학적 구성, 움직임 및 물리적 상태를 배울 것입니다."라고 말했습니다. "
XRISM 프로젝트는 JAXA(일본 항공우주 탐사국)의 주도 하에 NASA와 협력하고 ESA(유럽 우주국)의 지원을 받아 수행됩니다. 6년 2023월 일에 출시되었습니다.
최대 12000전자볼트의 에너지를 가진 X선을 감지하도록 설계되었으며 우주에서 가장 뜨거운 지역, 가장 큰 구조 및 가장 강한 중력을 가진 물체를 연구합니다. 이에 비해 가시광선의 에너지는 2~3전자볼트이다. 임무에는 Resolve와 Xtend라는 두 가지 장비가 있으며, 각각은 Goddard에서 설계하고 제작한 X선 미러 어셈블리에 초점을 맞추고 있습니다.
Resolve는 NASA와 JAXA가 개발한 미세열량 분광계입니다. 이 장치는 냉장고 크기의 액체 헬륨 용기 내부의 절대 영도보다 약간 높은 온도에서 작동합니다.
X선이 6x6픽셀 Resolve 감지기에 닿으면 에너지에 따라 달라지는 양만큼 장치를 가열합니다. 각 X선 빔의 에너지를 측정함으로써 장비는 이전에는 소스에 대해 사용할 수 없었던 정보를 제공합니다.
임무팀은 Resolve를 사용하여 남쪽 황새자리 별자리에서 약 132광년 떨어져 있는 왜소은하인 대마젤란은하의 초신성 잔해이자 가장 밝은 X선 광원 중 하나인 N160000D를 연구했습니다. 팽창하는 잔해의 나이는 약 3000년으로 추정되며, 태양 질량의 약 15배에 달하는 별이 연료가 고갈되어 붕괴, 폭발하면서 형성되었습니다.
Resolve 스펙트럼은 규소, 황, 칼슘, 아르곤 및 철과 관련된 피크를 보여줍니다. 이것은 지금까지 획득한 물체의 가장 상세한 X선 스펙트럼이며, 2024년 후반에 정규 작업이 시작될 때 임무의 놀라운 과학적 가치를 보여줍니다.
NASA의 XRISM 프로젝트 과학자인 브라이언 윌리엄스(Brian Williams)는 "이 요소들은 원래 별에서 만들어졌다가 초신성으로 폭발하면서 방출되었습니다"라고 말했습니다. “Resolve를 사용하면 이전에는 불가능했던 방식으로 이러한 선의 모양을 볼 수 있으며, 다양한 요소의 내용뿐만 아니라 온도, 밀도 및 이동 방향도 전례 없는 정밀도로 확인할 수 있습니다. 여기에서 우리는 조상별과 폭발에 관한 정보를 종합할 수 있습니다."
XRISM의 두 번째 장비인 Xtend는 JAXA가 개발한 X선 열화상 장비입니다. XRISM은 넓은 시야각을 제공하여 보름달의 평균 겉보기 크기보다 약 60% 더 큰 영역을 관찰할 수 있습니다.
Xtend는 북쪽 백조자리 별자리에서 약 2319억 770천만 광년 떨어져 있는 풍부한 은하단인 Abell 의 X선 이미지를 촬영했습니다. 이 성단은 하늘에서 다섯 번째로 밝은 X선 성단이며 현재 대규모 합병 행사가 진행 중입니다.
Goddard의 NASA XRISM 프로젝트 관리자인 Lillian Reichenthal은 "시운전 프로세스가 완료되기도 전에 Resolve는 이미 우리의 기대를 뛰어넘었습니다."라고 말했습니다. "우리 목표는 기기에 대해 7전자볼트의 스펙트럼 분해능을 달성하는 것이었지만 이제 궤도에 있으므로 5전자볼트를 달성하고 있습니다. 이는 XRISM이 캡처하는 모든 스펙트럼에 대해 훨씬 더 미세한 화학 지도를 얻을 수 있음을 의미합니다."
Resolve는 검출기를 덮고 있는 조리개 도어 문제에도 불구하고 매우 좋은 성능을 발휘하고 있으며 이미 몇 가지 흥미로운 과학을 수행하고 있습니다. 발사 전 탐지기를 보호하기 위해 설계된 문은 여러 차례 시도 끝에 의도한 대로 열리지 않았습니다. 그들은 저에너지 X선을 차단하여 계획된 1700전자볼트 대비 300전자볼트에서 임무를 효과적으로 중단합니다. XRISM 팀은 이상 현상을 계속 조사하고 문을 여는 다양한 접근 방식을 모색할 것입니다. Xtend 장치는 영향을 받지 않았습니다.
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