일본의 XRISM 위성이 X선 우주를 처음으로 보여줍니다.
XRISM('크리스'로 발음) 위성은 크리스마스날 달 궤도에 진입해 1월 20일 국내 최초 달 착륙을 목표로 하는 SLIM(달 탐사용 스마트 착륙선)과 함께 2023년 9월 6일 발사됐다.
위성의 과학팀은 수백 개의 은하단과 인근 은하계의 별 잔해 스펙트럼의 스냅샷을 공개하여 과학자들에게 그들의 화학적 구성에 대한 자세한 정보를 제공했습니다.
“XRISM은 국제 과학계에 숨겨진 X선 하늘에 대한 새로운 시각을 제공할 것입니다”라고 메릴랜드 주 그린벨트에 있는 NASA의 고다드 우주 비행 센터에서 XRISM의 미국 수석 연구원인 Richard Kelly가 말했습니다.
Kelly는 “우리는 이러한 소스의 X선 이미지를 볼 뿐만 아니라 구조, 움직임 및 물리적 상태도 연구할 것입니다.”라고 덧붙였습니다.
XRISM은 유럽 우주국(ESA)의 기여와 함께 NASA와 협력하여 수행됩니다.
최대 12,000전자볼트의 에너지를 가진 X선을 감지하도록 설계되었으며 우주에서 가장 뜨거운 지역, 가장 큰 구조 및 가장 강한 중력을 가진 물체를 연구합니다. 이에 비해 가시광선의 에너지는 2~3MeV이다.
임무에는 Resolve와 Xtend라는 두 개의 장비가 있으며, 각각은 Goddard에서 설계하고 제조한 X선 미러 어레이의 초점입니다.
Resolve는 NASA와 JAXA가 개발한 미세열량계 분광계입니다. 이 장치는 액체 헬륨이 들어 있는 냉장고 크기의 용기 내부에서 절대 영도보다 약간 높은 온도에서 작동합니다.
X선이 Resolve의 6 x 6 픽셀 감지기에 도달하면 에너지에 비례하는 양만큼 장치를 가열합니다. 각 X-선의 에너지를 개별적으로 측정함으로써 장치는 소스에 대해 이전에는 불가능했던 정보를 제공합니다.
임무팀은 Resolve를 사용해 N132D를 연구했습니다. N132D는 초신성 잔해이자 남쪽 별자리인 도라도(Dorado)에서 약 160,000광년 떨어져 있는 왜소은하인 대마젤란운(Large Magellanic Cloud)에서 가장 밝은 X선 광원 중 하나입니다.
팽창하는 잔해는 약 3,000년 된 것으로 추정되며, 태양 질량의 약 15배에 달하는 별이 연료가 고갈되어 붕괴, 폭발하면서 생성되었습니다.
용액 스펙트럼은 규소, 황, 칼슘, 아르곤 및 철과 관련된 피크를 보여줍니다. 이것은 지금까지 획득된 이 물체의 가장 상세한 X선 스펙트럼이며, 2024년 후반에 정규 작동을 시작할 때 임무가 수행할 놀라운 과학을 보여줍니다.
XRISM의 두 번째 장비인 Xtend는 일본 항공우주 탐사국이 개발한 X선 이미저입니다. XRISM은 넓은 시야각을 제공하여 보름달의 평균 겉보기 크기보다 약 60% 더 큰 영역을 관찰할 수 있습니다.
Xtend는 북쪽 백조자리 별자리에서 약 7억 7천만 광년 떨어져 있는 풍부한 은하단인 Abell 2319의 X선 이미지를 포착했습니다. 이 성단은 하늘에서 다섯 번째로 밝은 X선 성단이며 현재 대규모 합병 사건이 진행되고 있습니다.
클러스터는 폭이 300만 광년에 달하며 Xtend의 넓은 시야를 강조합니다.
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