超越光谱: 发射 XRISM 用不同颜色的X射线研究宇宙

超越光谱:发射XRISM用不同颜色的X射线研究宇宙9月6日发射的X射线成像和光谱任务(XRISM)卫星旨在利用先进的X射线探测技术探索宇宙中的热等离子体流。(XRISM在太空中的概念图)图片来源:JAXAXRISM,发音为"crism",是日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)和美国国家航空航天局(NASA)的一项合作任务,欧洲航天局(ESA)也参与其中。XRISM与现有X射线望远镜的不同之处在于它具有分辨不同颜色X射线光的独特能力。这将为科学家们提供大量信息。它配备了一种新型仪器,可以通过微小的温度变化探测X射线。它将能够识别所观察物体中存在的化学元素,如铁、镍、氧或硅,以及它们的丰度。XRISM还能读取气体运动的速度。芝加哥大学天体物理学家伊琳娜-茹拉夫列娃(IrinaZhuravleva)说:"有了XRISM,我们将对炙热而充满能量的宇宙有一个全新的认识。我们将以前所未有的细节观测恒星爆炸、黑洞与其宿主星系的相互作用以及星系团的剧烈合并,但最令人兴奋的是,新任务总是伴随着意想不到的发现。"英仙座星系团(左)和室女座星系团(右)一直以来都是科学家们感兴趣的星系团。XRISM将以这些过去的观测(如上图钱德拉X射线天文台拍摄的图像)为基础,以便更好地了解这些大质量天体中的物理现象。资料来源:NASA/CXC/斯坦福大学/I.Zhuravleva等人探测极端现象X射线是由太空中一些能量最强的极端现象产生的。这些现象包括恒星爆炸、围绕超大质量黑洞旋转的物质以及星系团的合并--星系团是宇宙中最大的天体,其中包含数以千计被引力捆绑在一起的星系。芝加哥大学的科学家们将对首次观测到的几个大质量星系团和星系群进行分析。其中一个大问题与位于星系团中心的超大质量黑洞有关。科学家们知道,这些黑洞会向周围环境释放能量,从而调节恒星的形成速度。但这些黑洞究竟是如何与其宿主星系相互作用的,仍然是一个未解之谜。伊琳娜-朱拉夫列娃图片来源:摄影:JeanLachat"迄今为止,我们都是通过'静态'成像数据来研究这些相互作用的物理学原理,"克莱尔-布特-卢斯(ClareBootheLuce)天文学和天体物理学助理教授伊琳娜-茹拉列娃(IrinaZhuravleva)解释说。"通过XRISM,我们将测量超大质量黑洞驱动的气体运动速度,并研究不同气体和金属的混合情况。"对星系团的外部区域进行类似的测量也将揭示宇宙中能量是如何传递的。此外,XRISM还将精确测量不同化学元素的丰度以及星系内外的金属分布,从而揭示是哪类爆炸恒星造成了宇宙目前的化学构成。太空研究的新领域由于地球大气层会阻挡X射线,因此这些观测必须从太空中进行。从太空发射卫星并控制所有仪器是一项非同寻常的挑战。此前曾三次尝试发射和运行类似卫星,但都以失败告终;科学家们希望第四次发射能够取得成功。XRISM卫星发射后将进行测试和校准,以确保所有仪器都能在今年晚些时候开始观测计划。"XRISM将开启高分辨率X射线光谱学的新纪元,"Zhuravleva说。"我们对这次任务感到非常兴奋,并准备分析备受期待的数据"。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1383773.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1383773.htm

相关推荐

封面图片

来自eROSITA的巨幅X射线图像覆盖半个宇宙 包括一百万个光源

来自eROSITA的巨幅X射线图像覆盖半个宇宙包括一百万个光源以两种不同方式看到的eROSITA地图:左图显示扩展的X射线辐射,右图显示点状X射线源eROSITA是一台软X射线成像望远镜,位于拉格朗日点2,是詹姆斯-韦伯太空望远镜的邻居。其目标是用X射线波长对整个天空进行扫描,探测新的星系、星系团、超大质量黑洞和其他天体,研究巨大的结构,并帮助测量暗能量--一种加速宇宙膨胀的神秘力量。首次发布的官方数据被称为《eROSITA全天空巡天目录》(eRASS1),由望远镜在2019年12月12日至2020年6月11日期间收集的数据构建而成。在此期间,eROSITA能够捕捉到1.7亿个单独的X射线光子,通过测量每个光子的能量和到达时间,可以绘制出详细的宇宙地图。在这种情况下,地图覆盖了半个夜空--西半球--包含了90多万个X射线源。其中包括约71万个在星系中心吞噬物质的超大质量黑洞、银河系中18万颗发射X射线的恒星、1.2万个星系团,以及一些不太常见的天体,如脉冲星、超新星残骸、双星和其他X射线源。eROSITA首席研究员AndreaMerloni说:"对于X射线天文学来说,这些数字令人震惊。我们在六个月内探测到的源比大型旗舰任务XMM-牛顿和钱德拉在近25年的运行中所探测到的还要多。"在首次大规模公开发布数据的同时,还根据eRASS1新发表了近50篇论文。其中包括发现了1000多个星系超星系团,以及连接两个星系团的4200万光年长的气体丝,恒星的X射线辐射如何影响其行星的宜居性,以及对超新星残骸、恒星和其他天体的X射线的研究。在2020年6月至2022年2月期间,eROSITA又对天空进行了三次扫描,由于俄罗斯入侵乌克兰,德国和俄罗斯的联合项目被搁置。这些扫描数据将在不久的将来公布。在eROSITA网站上可以找到根据这些数据发表的全部科学出版物。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1416243.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1416243.htm

封面图片

日本XRISM太空天文台将于8月25日发射升空 深入洞察宇宙的极端热区

日本XRISM太空天文台将于8月25日发射升空深入洞察宇宙的极端热区XRISM"Resolve"仪器的威力位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的美国宇航局XRISM首席研究员理查德-凯利(RichardKelley)说:"XRISM的'Resolve'仪器将让我们以前所未有的程度窥探宇宙X射线源的构成。我们预计会对宇宙中最热的天体有许多新的认识,其中包括爆炸的恒星、黑洞和由黑洞驱动的星系以及星系团"。通过这张信息图探索宇宙的温度,从绝对零度到目前达到的最高温。XRISM任务的目标包括超新星遗迹、拥有恒星质量黑洞的双星系统、由超大质量黑洞驱动的星系以及庞大的星系团。资料来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心/斯科特-维辛格美国宇航局的一张新信息图(见上图)展示了宇宙温度的巨大范围。刻度的底部是绝对零度开尔文,即华氏零下459.67度(摄氏零下273.15度)。XRISM的"Resolve"仪器探测器的温度仅比这高几百分之一。它比回旋星云--已知最冷的自然环境--冷20倍,比深空的温度冷约50倍,而深空的温度只有宇宙中最古老的光--宇宙微波背景--才会变暖。2022年12月,XRISM航天器在日本宇宙航空研究开发机构的筑波太空中心进行声学测试。这些测试和其他测试证实,航天器能够承受火箭发射时的剧烈振动和声音。图片来源:JAXA功能与协作由美国国家航空航天局(NASA)和日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)合作研制的"Resolve"仪器必须保持如此低的温度,因为它是通过测量X射线照射探测器时产生的微小温度升高来工作的。通过这些信息,天文学家可以了解到不同X射线能量(相当于可见光的颜色)光源的亮度,并通过其独特的X射线指纹(即光谱)来识别化学元素。戈达德的NASAXRISM项目科学家布赖恩-威廉姆斯说:"利用目前的仪器,我们只能比较模糊地看到这些指纹。Resolve将有效地为X射线天体物理学提供一个带放大镜的光谱仪。"团队成员StingerGhaffarianTechnologies公司的LawrenceLozipone和马里兰大学学院帕克分校的研究员YangSoong正在为X射线成像和分光任务(XRISM)制作飞行镜。嵌套的铝制镜片--每个X射线镜组件有1624块--为卫星的科学仪器聚焦射入的X射线。资料来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心补充仪器XRISM的另一个仪器名为Xtend,由日本宇宙航空研究开发机构和日本大学共同开发,是一个X射线成像仪,将与"Resolve"号同时进行观测,提供互补信息。两台仪器都依赖于戈达德开发的两个相同的X射线反射镜组件。XRISM任务由日本宇宙航空研究开发机构和美国国家航空航天局共同完成,欧洲航天局(ESA)也提供了支持。此外,加拿大航天局也参与了美国国家航空航天局在科学方面的贡献。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1378009.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1378009.htm

封面图片

日本发射火箭搭载探索宇宙起源的 X 射线望远镜、月球着陆器

日本发射火箭搭载探索宇宙起源的X射线望远镜、月球着陆器日本周四发射了一枚火箭,运载着一台将探索宇宙起源的X射线望远镜以及一个小型月球着陆器。日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)通过现场视频直播了HII-A火箭从日本西南部种子岛航天中发射的情况。“我们升空了,”火箭在一阵烟雾中升空,然后飞越太平洋,日本宇宙航空研究开发机构的解说员说道。发射13分钟后,火箭将一颗名为X射线成像和光谱任务(XRISM)的卫星送入地球轨道,该卫星将测量星系之间的速度和构成。——

封面图片

NASA钱德拉X射线天文台窥探到两对巨大黑洞的碰撞

NASA钱德拉X射线天文台窥探到两对巨大黑洞的碰撞其中一对黑洞似乎正处于撞击的后期阶段,这一过程被称为合并,最终将形成一个单一的巨型黑洞和更大的星系。它位于距离地球约7.6亿光年的一个名为Abell133的星系团中。研究人员以一种濒临灭绝的蜂鸟命名这对组合为"Mirabilis"。另一对是在大约32亿光年外的Abell1758S星系团中,它似乎处于合并的早期阶段,连接两个星系的恒星和其他物质的"桥梁"充当了宇宙碰撞的前缘。这并不是天文学家第一次发现黑洞在玩拼图游戏,但是在矮星系的中心出现这种庞然大物还是第一次。领导这项研究的阿拉巴马大学塔斯卡卢萨分校研究生MarkoMicic在一份声明中说:"天文学家已经发现了许多黑洞在相对较近的大型星系中碰撞的例子。但是在矮星系中寻找它们的挑战要大得多,直到现在还没有成功。"这与其说是说明了碰撞的矮星系的稀有性,不如说是说明了研究较暗的矮星系有多难--这一发现更多是技术和工艺改进的产物。在这种情况下,研究人员利用钱德拉的超能力来寻找黑洞周围产生大量X射线的过热物质。他们去寻找碰撞的矮星系中的成对黑洞,并找到了这两组黑洞。矮星系引起了天体物理学家和宇宙学家的兴趣,因为它们就像一个回到宇宙深处的窗口,并可能提供对我们自己星系年轻时的洞察力。共同作者、阿拉巴马大学塔斯卡卢萨分校的布伦娜-威尔斯说:"由于反复合并,早期宇宙中的大多数矮星系和黑洞到现在可能已经变大了很多。在某些方面,矮星系是我们的星系祖先,经过数十亿年的演变,产生了像我们自己的银河系这样的大星系。"幸运的是,我们自己的星系不会很快与另一个星系发生碰撞。但是,如果你在40亿年后碰巧还诞生在太阳系,那就得提防与仙女座的撞击。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1346125.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1346125.htm

封面图片

宇宙碰撞:带有巨大黑洞的矮星系揭开了早期宇宙的秘密

宇宙碰撞:带有巨大黑洞的矮星系揭开了早期宇宙的秘密科学家们认为,宇宙在大爆炸后的几亿年里充斥着小型星系,被称为"矮星系"。大多数星系在早期宇宙的拥挤、较小的体积中与其他星系合并,启动了现在在附近宇宙中看到的越来越大的星系的建造过程。根据定义,矮星系包含总质量小于太阳30亿倍的恒星,而银河系的总质量估计约为600亿个太阳。最早的矮星系是不可能用目前的技术来观测的,因为它们在很远的距离上是非常微弱的。天文学家已经能够在距离地球更近的地方观察到两个正在合并的星系,但两个星系都没有黑洞的迹象。领导这项研究的阿拉巴马大学塔斯卡卢萨分校的MarkoMicic说:"天文学家已经在相对较近的大星系中发现了许多黑洞碰撞的例子。但是在矮星系中寻找它们的挑战要大得多,直到现在还没有成功。"Mirabilis的X射线和光学合成图。这项新的研究克服了这些挑战,通过对钱德拉X射线深层观测进行系统调查,并将其与来自美国宇航局的宽红外测量探测器(WISE)的红外数据和来自加拿大-法国-夏威夷望远镜(CFHT)的光学数据进行比较。钱德拉对这项研究特别有价值,因为黑洞周围的物质可以被加热到数百万度,产生大量的X射线。研究小组在碰撞的矮星系中寻找成对的明亮X射线源作为两个黑洞的证据,并发现了两个例子。"我们已经在碰撞的矮星系中确定了第一对不同的黑洞,"共同作者OliviaHolmes说,他也来自阿拉巴马大学塔斯卡卢萨分校。"利用这些系统作为早期宇宙中的类似物,我们可以深入研究关于第一批星系、它们的黑洞以及碰撞所导致的星体形成的问题。"Elstir&Vinteuil的X射线和光学合成。一对位于距离地球7.6亿光年的Abell133星系团中,另一组在Abell1758S星系团中,它距离地球约32亿光年。这两对星系都显示出结构,是星系碰撞的特征迹象。位于Abell133的这对星系似乎处于两个矮星系合并的后期阶段,并显示出一个由碰撞产生的潮汐效应造成的长尾。这项新研究的作者给它起了个绰号叫"Mirabilis",这是根据一种以特别长的尾巴著称的濒危蜂鸟的名字。只选择了一个名字,因为两个星系合并成一个星系的过程几乎已经完成。在Abell1758S中,研究人员给合并的矮星系起了个绰号"Elstir"和"Venteuil",这是以MarcelProust的《寻找逝去的时光》中的虚构艺术家命名的。研究人员认为这两个已经陷入了合并的早期阶段,导致星星和气体的桥梁连接两个碰撞的星系。合并的黑洞和矮星系的细节可能为我们的银河系自身的过去提供启示。科学家们认为几乎所有的星系都是从矮星系或其他类型的小星系开始的,并在数十亿年中通过合并而成长。共同作者、阿拉巴马大学塔斯卡卢萨分校的布伦娜-韦尔斯说:"早期宇宙中的大多数矮星系和黑洞到现在可能已经变大了,这要归功于反复的合并。在某些方面,矮星系是我们的星系祖先,经过数十亿年的演变,产生了像我们自己的银河系这样的大星系。""对这两个系统的后续观测将使我们能够研究对理解星系及其黑洞的婴儿至关重要的过程,"共同作者JimmyIrwin说,他也来自阿拉巴马大学塔斯卡卢萨分校。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1354087.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1354087.htm

封面图片

NASA成像X射线偏振探测仪(IXPE)团队庆祝开始探索宇宙一周年

NASA成像X射线偏振探测仪(IXPE)团队庆祝开始探索宇宙一周年IXPE是第一颗专门用于测量来自各种宇宙源的X射线偏振的卫星,例如黑洞和中子星。偏振是一种光的属性,它为科学家提供了关于宇宙物体的重要信息。在IXPE之前,X射线的偏振很少在太空中测量。在短短的一年时间里,IXPE已经进行了以前任何望远镜都无法进行的测量。2021年12月9日星期四,在佛罗里达州的美国宇航局肯尼迪航天中心,SpaceX猎鹰9号火箭从39A发射场发射了美国宇航局的成像X射线测偏探测器(IXPE)航天器。IXPE航天器是第一颗专门用于测量来自各种宇宙源的X射线偏振的卫星,如黑洞和中子星。发射工作开始于美国东部时间凌晨1点。资料来源:美国宇航局/JoelKowsky下面我们来看看IXPE在其运行第一年的一些成就。IXPE揭开了仙后座A的令人惊讶的秘密,这里出现过一次著名的大爆炸。IXPE对中子星海格力斯X-1的观测结果震惊了天文学界。IXPE揭示了天鹅座X-1系统中黑洞周围热物质的形状和方向。由于IXPE,科学家们证实了磁星具有超强的磁场和高度极化的特点。美国宇航局的IXPE帮助解开了围绕炽热星中粒子加速的40年之谜,炽热星是一个活跃的黑洞,它的喷射口指向地球。对于IXPE来说,事情才刚刚开始。它的设计任务寿命是两年,所以至少还有一年的探索期,该卫星准备对X射线偏振的复杂性做出更多令人兴奋的发现。一周年快乐,IXPE!...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1334927.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1334927.htm

🔍 发送关键词来寻找群组、频道或视频。

启动SOSO机器人