Власне, коли попередник XRISM, супутник Astro-H розвалився на орбіті в 2016, я було подумав собі, що Всесвіт хоче щось від нас приховати. Я повірив в демона Декатра! Адже третрій, курво, ТРЕТІЙ японський рентгенівський апарат йшов під укіс. Спочатку, в 2000 невдало запустився Astro-E, вибух на 42 секунді після старту. Потім, коли запустили Astro-E2, який став Suzaku, його резервуар з рідким гелієм вскипів і випаровувався вже на орбіті, внаслідок чого його головний інструмент – рентгенівський спеткрометр XRS-2, накрився і нічого не знімав (хоч решта інструментів ще працювали до 2015). Копію XRS-2 поставили і на Astro-H – і ви вже знаєте що з ним сталось. Хіба це не наштовхує на думки про те, що від нас щось ретельно пробують приховати? Але що? Сагу про стерильні нейтрино ви вже прочитали, це як варіант) Давайте пройдемось по цілях нової місії, з якою поки все ок, і взагалі задамось запитанням – а для чого людству рентгенівські очі.
- Екстремальні об’єкти. Інтенсивне рентгенівське випромінювання – атрибут чогось гарячого. Прям реально, екстремально-пекельно розжареного, високих енергій, жорстких умов. Такого добра в нашому всесвіті вистачає – джети і акреційні диски чорних дір, як зоряних мас так і надмасивних, блазари, магнетари, інші компактні об’єкти, а ще супер-мега-гігантські зорі і т.д.. Воно звісно ніби й рідко трапляється, зате коли вже є – його часто видно далеко поза материнською галактикою. Чутливі спектрографи і хороша роздільна здатність допоможе в деталях дізнатись про такі об’єкти.
- Транзієнти і багатоканальна астрономія. Думав навіть спочатку на перше місце поставити, адже це уоу – найзахоплююче. Коли з будь-чим перечисленим в попередньому пункті щось трапляється, та й навіть коли із звичайною нейтронною зорею теж – наприклад злиття з іншою такою ж, – в астрономів настає свято. Всесвіт одаровується колосальним виприском енергії, і майже напевно, в спектрі буде яскравий, жорсткий рентген. Чи злиття чорних дір, чи нейтронних зір (кілонова), чи навіть білих карликів, чи взагалі будь-яких двох компактних об’єктів, чи спалах наднової, чи гіпернової чи просто проліт зорі повз масивну чорну діру в центрі галактики – свято буде. Дуже вже цікаво побачити його в усіх можливих спектрах. А ще в нас тепер є нейтринна і гравітаційна астрономія!
Крім самої мапи густини нас цікавить склад, потоки, турбулентність цього газу, магнітні поля в ньому і т.д. Тож потрібно не лише рентгенівський спектрометр, але й поляриметр і якнайточніші фотометри. 50% матерії в пустоту… яке марнотратство. Ну зато можемо полюбуватись міжгалактичними газовими філаментами!
- Картографування газу на величезних масштабах. Про темну матерію ми вже згадали в попередній статті, але чи знаєте ви – і це трохи mindblown – що приблизно половина, половина(!) матерії звичайної знаходиться в міжгалактичному просторі у вигляді супер розжареного газу. Туди вона потрапила завдяки активним ядрам галактики. Гігантські чорні діри активно викачували цей газ з галактик, поки його там було багато. І він уже ніколи не впаде назад, з нього ніколи не утворяться зорі – йому нема як охолонути. І тим не менш – нам дуже цікаво знати як він розподілений в близьких і далеких околицях нашої Галактики. Це дуже значна частина великомасштабної структури Всесвіту – і лише рентгенівські телескопи можуть бачити цей мільйонно-градусний газ. (ну ок, є ще ефект Сюняєва-Зельдовича, але про це іншим разом)
- Залишки зір, протозорі. Остання в списку, але можливо найбільш красива рентгенівська ціль – залишки наднових. Плазма, яка колись була оболонкою зорі, розлітається у міжзоряний простір, створює шокові хвилі іонізує все на своєму шляху. Це просто красиво, і світить в рентгені. Іронія долі – як і смерть, народження зорі теж супроводжується рентгенівським випромінюванням.
Як бачите, нашій цивілізації потрібні рентгенівські телескопи в космосі, надто багато цінної інформації про Всесвіт приходить в це вікно. А зважаючи на транзієнти – нам вони потрібні неперервно. І тут, як виявляється, XRISM полетів дуже вчасно, адже два попередні флагмани, XMM-Newton i Chandra працюють вже поза своїми запланованими термінами і можуть ґиґнутись в будь-який момент.
Що ж під капотом у XRISM? Всього 2 інструменти націлені на м’ягкий рентген (0.4-12 кеВ). Перший – спектрометр з полем зору в 3 аркмінути і роздільною здатністю спектрографії в 5 еВ (це круто). Другий – рентгенівські знимкувач, що працюватиме як фотометр, мабуть, на CCD матриці. На жаль, не влізли інструменти для жорсткого рентгену, але для в іншому він на рівні сьогоднішніх рентгенівських флагманів. Наприклад 45 см дзеркало для рентгену – дуже навіть непогано (щоб була така ж роздільність в оптичного, дзеркало мало б бути діаметром 4.5 км, лол). А ще воно складається з 1624 сегментів, то ж XRISM цілком собі витвір інженерного мистецтва.
Бажаємо йому тепер тільки успіху. Після стількох невдач – пора)