Čína uvádí na trh svou první rentgenovou observatoř

Čínský tvrdý rentgenový modulační dalekohled (HXMT), první rentgenová observatoř v zemi, nemluvě o svém prvním astronomickém satelitu, který minulý týden směřoval na oběžné dráhy.

Umělecké pojetí HXMT ve vesmíru.
Xinhua / Čínská akademie věd / SASTIND

Čína vstoupila do orbitální rentgenové astronomie naposledy minulý týden, když k životu zazněla raketa Long March 4B a zvedla první astronomickou observatoř do vesmíru.

K zahájení došlo z čínského kosmického střediska Jiuquan ve čtvrtek 15. června ve 15:00 UT / 23:00 EDT 14. června. HXMT byl přejmenován Huiyan (Číňan pro insight ) krátce po startu. Tři další menší satelity pro pozorování Země, včetně argentinského NuSat-3 a dva z čínské společnosti Orbita's Zhuhai satelity, také společně s hvězdárnou zahnaly jízdu do vesmíru.

Abyste mohli studovat vesmír vysoké energie, musíte vstát nad zemskou atmosférou, která absorbuje kosmické rentgenové paprsky na jejich cestě k povrchu naší planety. Ve skutečnosti to byly krátké lety sondážních raket, které provedly naše úplně první rentgenové pozorování Slunce pomocí zachycených nacistických raket V-2, které byly vypuštěny z raketové řady White Sands v roce 1949. Nyní několik rentgenových observatoří kruh Země, včetně dalekohledů NASA Chandra, NuSTAR a Swift, jakož i XMM-Newton Evropské vesmírné agentury.

Čínská HXMT se připojuje k této skupině a studuje rentgenové zdroje, jako jsou supermasivní černé díry ve vzdálených galaxiích, stejně jako černé díry a pulsary hvězdné hmoty v naší vlastní galaxii. HMXT bude také zkoumat oblohu přes galaktickou rovinu při hledání nových, krátkotrvajících rentgenových zdrojů, mapujících kosmické rentgenové pozadí v procesu. HXMT také vidí gama paprsky: Může zachytit gama záblesky v rozsahu 3 milionů elektron-voltů (3 MeV). Mise by mohla pracovat společně s novým čínským novým sto metrů dlouhým clonovým rádiovým dalekohledem (FAST), aby studovala vlastnosti milisekundových pulsarů, v naději, že tyto zdroje použijí jako navigační majáky pro vesmírné mise.

HXMT následoval dlouhou cestu k odpalovací ploše. Mise byla poprvé navržena v roce 1993 a posunula se dopředu do rané fáze vývoje v roce 2000. Čína původně doufala, že bude observatoř spuštěna v roce 2010, ale finanční omezení posunula misi nad tři z pětiletých čínských plánů rozvoje do roku 2017.

HXMT se podrobuje testování v laboratoři.
Ústav fyziky vysokých energií (Čínská akademie věd)

Univerzita Tsinghua, ministerstvo vědy a technologie Číny a Institut čínské akademie věd pro fyziku vysokých energií (IHEP) spolupracují na provozu dalekohledu. Tým HXMT vydal na svých webových stránkách 19. června prohlášení, v němž uvádí, že kosmická loď je zdravá a její detektory nízké a střední energie se úspěšně zaplyly.

HXMT se připojil k čínskému průzkumníku temných částic (DAMPE) jako druhé přední astronomické observatoře na oběžné dráze Země.

Chcete se na sebe podívat? HXMT je na 43 ° -členěné dráze 536 x 546 kilometrů a obíhá kolem Země jednou za 95 minut. Tato oběžná dráha znamená, že - jako Hubble a Hitomi - bude observatoř viditelná pro satelitní pozorovatele s otevřeným okem od přibližně 45 ° severní šířky do 45 ° jižní šířky. Heavens-Above je skvělým místem ke kontrole místních průchodů: ID NORAD HXMT je (42758) 2017-034A.

Jak tvrdý rentgenový modulační dalekohled "vidí" rentgen

HXMT spojuje neuvěřitelný rozsah energetického pokrytí, od 1 do 250 keV, se širokým pokrytím oblohy. K dosažení tohoto cíle používá observatoř tři detektory s překrývajícími se energetickými režimy: nízké energie (1–15 keV), střední energie (5–30 keV) a vysoké energie (20–250 keV). Vysokoenergetický detektor je hlavním vědeckým nástrojem a má největší citlivost ze tří detektorů. Další nástroj, který má pomoci kalibrovat vysokoenergetický detektor, může také detekovat záblesky gama záření mezi 300 keV a 3 000 keV v energii.

Spíše než použití složitých a drahých vnořených zrcadel k zaostření rentgenových paprsků, HXMT používá inovativní zaostřovací techniku, která odfiltruje všechny rentgenové paprsky kromě těch, které přicházejí paralelně ve specifikovaném směru. Díky této metodě dalekohled nemusí zúžit své zorné pole, což z něj činí ideální nástroj pro velké průzkumy oblohy. Kompromisem pro jeho široké pokrytí energií a nebe je jeho citlivost (tj. Nejslabší zdroj, který dokáže zachytit), což je na stejné úrovni jako nyní vysloužilý rentgenový průzkumník Rossi Timing (RXTE).

Citlivost tří detektorů na palubě HXMT versus citlivost NuSTAR, INTEGRAL / IBIS a RXTE / HEXTE.
BCAS / Koglin a kol.

Budoucnost rentgenové astronomie

Evropská kosmická agentura (ESA) plánuje spolupráci s čínskou observatoří, což umožní srovnání mezi pozorováními HXMT a ESA XMM-Newton. V rozhovoru pro rok 2016 zmiňuje vyšetřovatel principu HXMT Zhang Shuangnan také možnou spolupráci s týmem NuSTAR NASA.

Možná mise uvede novou éru mezinárodní vědecké spolupráce a novou éru rentgenové astronomie.