Um novo satélite chamado XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission, pronuncia-se “crism”) visa separar a luz de alta energia no equivalente a um arco-íris de raios-X. A missão, liderada pela JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency), fará isso usando um instrumento chamado Resolve.
O XRISM está programado para ser lançado do Centro Espacial Tanegashima do Japão em 25 de agosto de 2023 (26 de agosto no Japão).
“Resolve nos dará uma nova visão de alguns dos objetos mais energéticos do universo, incluindo buracos negros, aglomerados de galáxias e as consequências de explosões estelares”, disse Richard Kelley, investigador principal do XRISM da NASA no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. “Aprenderemos mais sobre como eles se comportam e do que são feitos usando os dados que a missão coleta após o lançamento.”
Resolve é uma colaboração de instrumento espectrômetro de microcalorímetro de raios-X entre a NASA e a JAXA. Ele mede pequenas mudanças de temperatura criadas quando um raio X atinge seu detector de 6 por 6 pixels. Para medir esse aumento minúsculo e determinar a energia do raio-X, o detector precisa esfriar para cerca de 460 Fahrenheit negativos (menos 270 graus Celsius), apenas uma fração de grau acima do zero absoluto.
O instrumento atinge sua temperatura operacional após um processo de resfriamento mecânico de vários estágios dentro de um recipiente do tamanho de uma geladeira com hélio líquido.
Ao coletar milhares ou até milhões de raios X de uma fonte cósmica, o Resolve pode medir espectros de alta resolução do objeto. Os espectros são medições da intensidade da luz em uma faixa de energias. Os prismas espalham a luz visível em suas diferentes energias, que conhecemos melhor como as cores do arco-íris. Os cientistas usaram prismas nos primeiros espectrômetros para procurar linhas espectrais, que ocorrem quando átomos ou moléculas absorvem ou emitem energia.
Agora, os astrônomos usam espectrômetros, sintonizados para todos os tipos de luz, para aprender sobre os estados físicos, movimentos e composições dos objetos cósmicos. O Resolve fará espectroscopia de raios-X com energias variando de 400 a 12.000 elétron-volts, medindo as energias de raios-X individuais para formar um espectro. (Para comparação, as energias da luz visível variam de cerca de 2 a 3 elétron-volts.)
“Os espectros coletados pelo XRISM serão os mais detalhados que já vimos para alguns dos fenômenos que observaremos”, disse Brian Williams, cientista do projeto XRISM da NASA em Goddard. “A missão nos fornecerá informações sobre alguns dos lugares mais difíceis de estudar, como as estruturas internas de estrelas de nêutrons e jatos de partículas quase na velocidade da luz alimentados por buracos negros em galáxias ativas.”
O outro instrumento da missão, desenvolvido pela JAXA, chama-se Xtend. Ele dará ao XRISM um dos maiores campos de visão de qualquer satélite de imagem de raios X voado até o momento, observando uma área cerca de 60% maior que o tamanho médio aparente da Lua cheia.
Resolver e Xtend dependem de dois conjuntos de espelhos de raios-X idênticos desenvolvidos em Goddard.
O XRISM é uma missão colaborativa entre a JAXA e a NASA, com participação da ESA (Agência Espacial Europeia). A contribuição da NASA inclui a participação científica da Agência Espacial Canadense.
Publicado em 25/07/2023 10h50
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