Einstein-sonden åbner sine store øjne mod røntgenhimlen

De første billeder taget af den innovative mission blev præsenteret på den 7. workshop i Einstein Probe-konsortiet i Beijing. De illustrerer satellittens fulde potentiale og viser, at dens nye optik, som efterligner en hummers øjne, er klar til at overvåge røntgenhimlen. Rumrøntgen-teleskopet zoomede ind på et par velkendte himmellegemer for at give os et hint om, hvad missionen er i stand til.

Det kinesiske videnskabsakademis (CAS) rumfartøj Einstein Probe blev lanceret den 9. januar 2024 og slutter sig til ESA's XMM-Newton og JAXA's XRISM i deres søgen efter at opdage universet i røntgenlys. Missionen er et samarbejde ledet af CAS med ESA, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) (Tyskland) og National Center for Space Studies (CNES) (Frankrig).

I månederne efter opstarten har missionens operationsteam udført de nødvendige tests for at bekræfte rumfartøjets funktionalitet og kalibrere de videnskabelige instrumenter. I denne afgørende fase fangede Einstein Probe videnskabelige data fra forskellige røntgenkilder.

Disse førstelysbilleder demonstrerer de fremragende egenskaber ved Einstein Probes to videnskabelige instrumenter. Wide-field X-ray Telescope (WXT) kan observere et panorama af næsten en ellevtedel af himmelkuglen i ét skud, mens det mere følsomme Follow-up X-ray Telescope (FXT) tilbyder nærbilleder og kan lokalisere kort -levende begivenheder fanget af WXT.

"Jeg er glad for at se de første observationer fra Einstein Probe, som viser missionens evne til at studere brede vidder af røntgenhimlen og hurtigt opdage nye himmelske kilder," siger prof. Carole Mundell, ESA's videnskabsdirektør.

"Disse tidlige data giver os et fristende glimt af det højenergi-dynamiske univers, der snart vil være inden for rækkevidde af vores videnskabssamfund. Tillykke til videnskabs- og ingeniørholdene hos CAS, MPE, CNES og ESA for deres hårde arbejde med at nå dette vigtige milepæl."

Missionens evne til straks at opdage nye røntgenkilder og overvåge, hvordan de ændrer sig over tid, er grundlæggende for at forbedre vores forståelse af de mest energiske processer i kosmos. Kraftige røntgenstråler sprænges gennem universet, når neutronstjerner kolliderer, supernovaer eksploderer, og stof sluges af sorte huller eller udstødes fra de knusende magnetfelter, der omslutter dem.

Hummerøjne, der overvåger universet

Einstein Probes WXT-instrument består af 12 moduler med den nye hummerøje-teknologi, der blev testet under flyvning i 2022 af teknologidemonstratoren LEIA (Lobster Eye Imager for Astronomy). De 12 moduler giver et synsfelt på mere end 3.600 kvadratgrader, hvilket gør det muligt for Einstein Probe at overvåge hele nattehimlen i kun tre baner.

I løbet af de første måneder i rummet startede WXT sit arbejde med at holde et vågent øje med røntgenhimlen. Detektering af energiske objekter ligner et oplyst plustegn på grund af den måde, instrumentets nye hummerøje-optik fungerer på. Den første transient røntgenkilde - et astronomisk objekt, der ikke lyser konstant, men dukker op og falmer igen - blev opdaget den 19. februar. Dette kandidat gammastråleudbrud varede i 100 sekunder. Einstein Probe opdagede yderligere 14 midlertidige røntgenkilder og fangede også røntgenstråler 127 flammende stjerner.

Under missionen vil bredfeltsinstrumentets resultater guide en række jord- og rumbaserede teleskoper til at udføre opfølgende observationer i flere bølgelængdebånd. Røntgenopfølgningsobservationer kan også opnås ved hjælp af satellittens FXT-instrument.

Hurtige opfølgende observationer

Einstein Probes FXT-instrument har et sæt af to røntgenteleskoper til detaljerede undersøgelser af røntgen-emitterende objekter og begivenheder. I løbet af de seneste måneder har FXT vist sig at være et pålideligt instrument til at observere en række røntgenkilder. De første billeder bringer nyt fokus på en supernovarest, en elliptisk galakse, en kuglehob og en tåge.

Bemærkelsesværdigt nok udførte FXT allerede en opfølgende observation af en røntgenhændelse, der blev set af WXT den 20. marts 2024.

"Det er forbløffende, at selvom instrumenterne endnu ikke var fuldt kalibrerede, kunne vi allerede udføre en tidskritisk opfølgningsobservation ved hjælp af FXT-instrumentet af en hurtig røntgentransient, som først blev opdaget af WXT," forklarer Dr. Erik Kuulkers, ESA's Einstein Probe Project Scientist. "Det viser, hvad Einstein Probe vil være i stand til under sin undersøgelse."

Hvad er det næste?

I de kommende måneder vil Einstein Probe fortsætte med at gennemgå kalibreringsaktiviteter i kredsløb, før de starter sine rutinemæssige videnskabelige observationer omkring midten af ​​juni. I løbet af den tre-årige mission vil satellitten kredse om Jorden i en højde af 600 km og holde øjnene rettet mod himlen, der leder efter forbigående røntgenbegivenheder. Ved at bruge FXT-opfølgningsteleskopet vil missionen se dybere på nyligt opdagede begivenheder og andre kendte interessante objekter.

Einstein Probes evner er i høj grad komplementære til de dybdegående studier af individuelle kosmiske kilder aktiveret af XMM-Newton og XRISM. Dets undersøgelse er grundlæggende for at forberede sig til røntgenobservationer af ESA's fremtidige NewAthena-mission, som i øjeblikket er under undersøgelse og er planlagt til at blive det største røntgenobservatorium, der nogensinde er bygget.

Leveret af European Space Agency