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X射线太空侦察兵的小型舰队很快将扩大到包括旗舰

2019-06-14 11:31:02 编辑: 来源:
导读 X射线太空侦察兵的小型舰队很快将扩大到包括旗舰。2019年6月21日,德国望远镜eRosita将从俄罗斯拜科努尔太空港发射到太空。在Proton M发射

X射线太空侦察兵的小型舰队很快将扩大到包括旗舰。2019年6月21日,德国望远镜eRosita将从俄罗斯拜科努尔太空港发射到太空。在Proton M发射器的平台上,有一架名为Art-XC的俄罗斯望远镜和eRosita。由Garching的马克斯普朗克外星物理研究所领导的德国研究所联合开发和建造的eRosita任务的主要目标是在中等X射线范围内进行的第一次完整的天空测量,最高能量为10 keV。

eRosita标志着X射线天文学新时代的开始。因为之前没有望远镜能够像eRosita一样专注于整个天空。“前所未有的光谱和空间分辨率将使我们能够研究巨大的星系团的分布,并更多地了解神秘的暗能量,”该任务的科学主任马克斯普朗克外星物理研究所的Peter Predehl说。

神秘的暗能量的性质问题已经占据了天文学家很多年,这个暗能量正以一种加速的速度撕裂宇宙。暗能量几乎占宇宙总质量的70%。它无法直接观察。但是与暗物质一起占据了大约30%的空间,它影响了星系团的形成和演化; 这些是宇宙中最大的重力束缚物。

星系团的X射线观测提供了宇宙如何膨胀的见解。它们还提供有关可见物质比例以及大爆炸后可能发生的波动的信息。当时盛行的量子真空的微小波动似乎落后于星系团的起源和宇宙的整个结构。

在详细的天空调查中,eRosita将绘制宇宙的大尺度结构,并观察大约100,000个星系团。研究人员不仅将注意力集中在这些星系团中的炎热星系间介质上,而且还关注其间的气体和尘埃。在很大程度上,这些物质线为宇宙提供了网络的结构; 星系团将自己安排在这个网络的节点上。

科学家还期望X射线望远镜探测到数百万个含有大量黑洞的活动星系核。在我们的银河系内,eRosita还将发现许多X射线源,包括双星和恒星爆炸遗迹(超新星)。诸如孤立的中子星(即死亡,大质量太阳的烧尽和超级密集遗物)等稀有物体也在观测计划中。

镀金镜面模块

X射线无法收集并与普通抛物面镜(如光学望远镜中的抛物镜)捆绑在一起。这是因为X射线光子具有相当大的能量。为了从镜面反射它们,它们必须以非常低的角度进入。Wolter望远镜类似于长管,其中镜子连接在一起以增加记录的光子数量。因此,eRosita由七个相同的镜像模块组成,每个模块具有54个嵌套壳。这些非常光滑并镀金,以实现掠入射所需的反射率。在每个镜子模块的焦点是一个特殊的X射线摄像头。

马克斯普朗克外星物理研究所的研究人员开发了一种基于早期任务中使用的光敏电子元件(X射线CCD)的新型探测器系统。由此使用由超纯硅制成的CCD。将它们冷却至-90℃的温度,从而实现高灵敏度。

2016年,最后一个镜子模块被集成到Garching Institute洁净室的望远镜中。之后,eRosita以优异的成绩通过了所有测试。自2017年以来,X射线侦察兵一直位于俄罗斯,并与俄罗斯的二级仪器Art-XC一起被整合到Spektrum-RG(用于X射线伽玛)任务中,并最终被带到哈萨克斯坦的拜科努尔。推出的Proton M发射器计划于6月21日发射。

与其德国前任罗萨特相比,eRosita不会在轨道上绕地球。相反,它将被放置在150万公里之外。在那里,在Libration(或Lagrange)点2处,望远镜不会保持静止,而是在一个延伸的轨道上环绕这一点。其中一个优点是望远镜保持其相对于太阳和地球的方向。因此,太阳辐射屏蔽比地球轨道更容易。eRosita任务应持续约七年。


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