Вже 26 серпня 2023 рокув космос запустять доосмічний апарат XRISM, місію рентгенівської візуалізації та спектроскопії, — це результат співпраці Японського агентства аерокосмічних досліджень (JAXA) і NASA за значної участі ESA. Запуск транслюватиметься у прямому ефірі японською та англійською мовами на каналі JAXA у YouTube.
Завдання цієї рентгенівської обсерваторії — спостереження за найенергійнішими об'єктами та подіями у космосі. При цьому вчені розраховують за допомогою XRISMрозкрити еволюцію Всесвіту та структуру простору-часу.
Європейське космічне агентство повідомляє, що для ESA буде виділено 8% доступного часу спостережень XRISM в обмін на надання обладнання та наукові рекомендації. Це дозволить європейським вченим запропонувати небесні джерела для спостереження в рентгенівському світлі та зробити прорив у цій галузі астрономії.
«Рентгенівська астрономія дозволяє нам вивчати найенергетичніші явища у Всесвіті. У ній міститься ключ до відповідей на важливі питання сучасної астрофізики: як розвиваються найбільші структури у Всесвіті, як матерія, з якої ми зрештою складаємося, розподілялася по космосу і як формуються галактики завдяки масивним чорним діркам у їхніх центрах», — йдеться в Маттео Гуайнацці, наукового співробітника проекту ЕКА для XRISM. «XRISM стане цінною сполучною ланкою між іншими рентгенівськими місіями ESA: XMM-Newton, яка все ще працює і приносить свої наукові плоди після 24 років перебування в космосі та обсерваторії Athena, яка має бути запущена наприкінці 2030-х років».
Європейський внесок у глобальні зусилля
«ESA та європейська спільнота мають досвід участі у високоенергетичних космічних телескопах JAXA, — пояснює Маттео. «Продовження цього партнерства через XRISM принесе величезні вигоди обом космічним агентствам». Спільнота європейських астрономів, які займаються високими енергіями, має дуже високу кваліфікацію. Учасники брали участь у постановці наукових цілей XRISM, і JAXA доручило їм вибрати безліч «тестових» космічних об'єктів, за якими спостерігатиме місія, щоб перевірити їхню роботу до початку програми наукових спостережень.
Окрім цього наукового внеску, ESA надало випробуваний у космосі оптичний телескоп, щоб XRISM завжди знав, куди він спрямований, і два окремі пристрої, які разом визначатимуть магнітне поле Землі та відповідним чином орієнтуватимуть космічний корабель. Європа також внесла свій внесок у новий інструмент XRISM Resolve, який вимірюватиме енергію рентгенівських фотонів, що надходять. Це дозволить астрономам визначати температуру та рух гарячого газу, що випромінює рентгенівські промені, з безпрецедентною точністю. Resolve - це науковий і технологічний першопрохідник майбутньої місії ESA Athena, в якій буде використовуватися дуже схожий інструмент.
Відкриття гарячого та енергійного Всесвіту
Рентгенівські промені випромінюються при найпотужніших вибухах і найгарячіших точках Всесвіту. Це включає надгарячий газ, який оточує найбільші будівельні блоки Всесвіту: скупчення галактик. JAXA розробила XRISM для виявлення рентгенівського випромінювання газу, щоб допомогти астрономам виміряти загальну масу цих систем. Це дозволить розкрити інформацію про формування та еволюцію Всесвіту.
Спостереження XRISM за скупченнями галактик також дозволять зрозуміти, як Всесвіт виробляє та розподіляє хімічні елементи. Гарячий газ усередині скупчень - це залишок народження та смерті зірок за всю історію Всесвіту. Вивчаючи рентгенівські промені, що випускаються газом, XRISM виявить, які «метали» (елементи важчі за водень і гелій) він містить, і намітить, як Всесвіт збагачувався ними.
Між тим, XRISM уважніше вдивлятиметься в окремі об'єкти, що випромінюють рентгенівське випромінювання, щоб заглибитися в фундаментальну фізику. Місія вимірятиме рентгенівське випромінювання від неймовірно щільних об'єктів, таких як активні надмасивні чорні дірки, що знаходяться в центрах деяких галактик; це допоможе зрозуміти, як об'єкти деформують навколишній простір-час і якою мірою вони впливають на свої батьківські галактики через «вітри» частинок, що викидаються зі швидкостями, близькими до швидкості світла.
