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XRISM揭示星系團奧秘和超新星殘骸的突破性觀測
本帖最後由 jiunn36 於 2024-1-15 01:20 AM 編輯2024年1月5日日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)的「X射線成像和光譜任務(XRISM)」公佈了衛星「軟X射線成像儀(soft X-ray imager, Xtend)」和「軟X射線分光儀(soft X-ray spectrometer, Resolve)」的首批X射線觀測數據的初步資訊﹐即開光照。這些資料是Xtend和Resolve於2023年10月7日開始進行細緻的檢查和調整﹐隨後分別對每個儀器進行了首次觀測。這座於2023年升空的X射線太空望遠鏡XRISM的獨特之處在於其儀器中的Resolve﹐採用了一種創新的X射線感測器「微熱量計(microcalorimeter)」。這種新型感測器使得Resolve能夠在無需使用光柵分光的情況下﹐直接捕捉天體的X射線光譜。這使得Resolve特別適合用於研究瀰散分佈的X射線天體﹐例如星系團﹑超新星殘骸等。
在首批資料中﹐Xtend揭示了一個星系團系統﹐即Abell 2319﹐如下圖所示﹐其中紫色呈現了高溫離子體發出X射線的分佈情況。Abell 2319是一個兩個星系團碰撞的系統。藉由Xtend的能力﹐在單次觀測中捕捉整個系統的熱氣體﹐揭示了與每個星系團相關的熱氣體的複雜分佈﹐這將對我們理解星系團和宇宙大尺度結構帶來顯著的進展。
Abell 2319是一個位於天鵝座的星系團系統﹐兩個星系團在距離約770百萬光年的地方相撞。這張影像是光學和X射線觀測的結合。X射線影像以紫色顯示﹐由Xtend取得。觀測時間為2023年10月14日至10月24日。
同樣地﹐Resolve的開光照展示了大麥哲倫星系中超新星殘骸N132D的X射線光譜﹐譜線解析度及靈敏度超越了前一代儀器﹐在區分先前難以區分的發射線方面取得了非常大的進展。如下圖所示﹐各種元素的譜線包括矽﹑硫﹑鈣﹑鐵等均清晰可見。通過分析發射線﹐天文學家可以比以前更準確地推斷高溫氣體的元素豐度﹑溫度和動能速度﹐然後重建這個超新星殘骸的三維結構模型。藉由Resolve超高分辨率及高靈敏度的光譜觀測﹐將為宇宙中元素形成和演化提供新的理解﹐也是了解恆星﹑行星和生命的基礎。
位於大麥哲倫星系的超新星殘骸N132D的X射線光譜﹐該星系是一個距離約163,000光年的矮星系。細灰色的光譜是由前一代X射線衛星Suzaku獲得﹐Resolve的光譜以粗白色標記。觀測時間為2023年12月4日至12月11日。背景圖片為由Xtend取得的N132D影像。
天文學家和工程師對這些成功的開光照觀測感到興奮。XRISM將於二月展開儀器校正﹐然後逐步啟動科學觀測。期盼XRISM在X射線天文學領域帶來卓越的成果﹐並期許將有更多令人振奮的新發現！
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