O Observatório XRISM do Japão (Missão de Imagens de Raios-X e Espectroscopia) da NASA e JAXA lançou o primeiro olhar sobre dados sem precedentes, que será coletado quando as operações científicas começarem ainda este ano. A equipe científica do satélite publicou uma imagem de um aglomerado de centenas de galáxias e um espectro de detritos estelares em uma galáxia próxima, que permite aos cientistas estudar detalhadamente sua composição química.
“O XRISM fornecerá à comunidade científica internacional uma nova visão do céu oculto de raios X”, disse Richard Kelly, investigador principal do XRISM no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, e aprenderá sua composição química, movimento e estado físico. "
O projeto XRISM é realizado sob a liderança da JAXA (Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial) em cooperação com a NASA, bem como com a assistência da ESA (Agência Espacial Europeia). Foi lançado em 6 de setembro de 2023.
Ele foi projetado para detectar raios X com energias de até 12000 elétron-volts e estudará as regiões mais quentes do universo, as maiores estruturas e objetos com gravidade mais forte. Para efeito de comparação, a energia da luz visível é de 2 a 3 elétron-volts. A missão conta com dois instrumentos, Resolve e Xtend, cada um focado em um conjunto de espelhos de raios X projetado e construído em Goddard.
Resolve é um espectrômetro microcalorimétrico desenvolvido pela NASA e JAXA. Ele opera em temperaturas apenas uma fração de grau acima do zero absoluto dentro de um recipiente de hélio líquido do tamanho de uma geladeira.
Quando a radiação de raios X atinge o detector Resolve de 6 por 6 pixels, ela aquece o dispositivo em uma quantidade que depende de sua energia. Ao medir a energia de cada feixe de raios X, o instrumento fornece informações anteriormente indisponíveis sobre a fonte.
A equipe da missão usou o Resolve para estudar N132D, um remanescente de supernova e uma das fontes de raios X mais brilhantes da Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia anã a cerca de 160000 anos-luz de distância, na constelação meridional de Dorado. Estima-se que os detritos em expansão tenham cerca de 3000 anos e foram formados quando uma estrela com cerca de 15 vezes a massa do Sol ficou sem combustível, entrou em colapso e explodiu.
O espectro Resolve mostra picos associados ao silício, enxofre, cálcio, argônio e ferro. Este é o espectro de raios X mais detalhado do objeto já obtido e demonstra o incrível valor científico da missão quando as operações regulares começarem no final de 2024.
“Estes elementos foram forjados na estrela original e depois ejetados quando esta explodiu como uma supernova”, disse Brian Williams, cientista do projeto XRISM da NASA em Goddard. “O Resolve permitir-nos-á ver as formas destas linhas de uma forma nunca antes possível, permitindo-nos determinar não só o conteúdo dos vários elementos, mas também a sua temperatura, densidade e direcção de movimento com uma precisão sem precedentes. A partir daqui podemos reunir informações sobre a estrela progenitora e a explosão."
O segundo instrumento do XRISM, Xtend, é um termovisor de raios X desenvolvido pela JAXA. Dá ao XRISM um grande campo de visão, permitindo observar uma área que é cerca de 60% maior que o tamanho aparente médio da Lua cheia.
O Xtend obteve uma imagem de raios X de Abell 2319, um rico aglomerado de galáxias a cerca de 770 milhões de anos-luz de distância, na constelação norte de Cygnus. É o quinto aglomerado de raios X mais brilhante do céu e está atualmente passando por um grande evento de fusão.
“Mesmo antes de o processo de comissionamento ser concluído, o Resolve já está superando nossas expectativas”, disse Lillian Reichenthal, gerente de projeto XRISM da NASA em Goddard. "Nosso objetivo era alcançar uma resolução espectral de 7 elétron-volts para o instrumento, mas agora que está em órbita estamos alcançando 5. Isso significa que obteremos mapas químicos ainda mais precisos com cada espectro que o XRISM capturar."
O Resolve tem um desempenho excepcionalmente bom e já está fazendo pesquisas científicas interessantes, apesar do problema com as portas de abertura que cobrem seu detector. A porta, projetada para proteger o detector antes do lançamento, não abriu conforme planejado após várias tentativas. Eles bloqueiam os raios X de energia mais baixa, parando efetivamente a missão em 1700 elétron-volts contra os 300 planejados. A equipe do XRISM continuará a investigar a anomalia e a explorar diferentes abordagens para abrir a porta. O dispositivo Xtend não foi afetado.
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