日本のX線宇宙望遠鏡からの最初の画像をご覧ください

日本のX線宇宙望遠鏡からの最初の画像をご覧ください

日本の宇宙機関JAXAは、X線分光撮像ミッション(XRISM)による最初のテスト画像を公開しました。これらの画像は銀河団と超新星残骸を捉えており、超新星を構成する化学物質のカクテルについての知見を提供しています。

X 線望遠鏡は、お気に入りの漫画本に出てくる X 線メガネと似た機能を持ちます。X 線望遠鏡は、通常は見えない宇宙の側面を明らかにし、天文学者が宇宙の底部を覗き込むことを可能にします。

XRISMは2023年9月に打ち上げられました。400電子ボルトから1万2000電子ボルトのエネルギーを持つX線を検出するように設計されています(人間の目で見える可視光はわずか2~3電子ボルトです)。XRISMの強力な観測範囲は、恒星の爆発的な死やブラックホールなど、宇宙で最も高温の場所に集中します。つまり、高エネルギーX線を大量に放出するあらゆるものが対象となります。XRISMはJAXAとNASAの共同研究で、欧州宇宙機関(ESA)も参加しています(ESAはXRISMの観測時間の8%を取得します)。

テスト画像に使用された銀河団XRISMは、Abell 2319です。これは、300万光年の幅を持つ銀河団で、数百万度のX線放射ガスに覆われています。ESAの発表によると、このガスを研究することで、天文学者は銀河団の総質量を計算し、ひいては宇宙の進化に関する知見を得ることができます。

可視光画像に重ね合わせた銀河団の Xtend 画像。
可視光画像に重ね合わせた銀河団のXtend画像。画像:JAXA/NASA/XRISM Xtend;背景:DSS

これらのX線はXRISMのXtend装置によって撮影され、地上望遠鏡の画像に重ね合わせることで、X線光を宇宙の文脈の中で捉えることができました。XtendはCCDカメラを用いて広範囲のX線を撮影します。この広大な視野により、研究者たちはこの装置が科学者に宇宙の大規模構造をより容易に理解する手がかりを与えることを期待しています。

XRISMが捉えたもう一つの画像は、地球から約16万光年離れた大マゼラン雲にある超新星残骸N132です。N132の年齢は約3000年と考えられています。太陽の約15倍の質量を持つ恒星が、燃料を使い果たして崩壊し、その後激しい爆発を起こして死に、その色鮮やかな残骸となっています。

衛星に搭載されたResolve(絶対零度よりわずかに高い温度で動作するマイクロカロリメータ分光計)は、超新星の化学組成を示しており、ケイ素、硫黄、カルシウム、アルゴン、鉄といった元素と関連付けられています。NASAの発表によると、Resolveのデータは、これまでに得られた超新星のX線スペクトルの中で最も詳細なものです。

XRISM の通常運用は今年後半に開始されますが、テスト画像は衛星の将来、そしてもちろん X 線宇宙に対する私たちの理解を示しています。

続き:2024年は宇宙飛行にとって歴史的な年になる

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