Det kinesiske videnskabsakademi (CAS) Einstein Probe-rumfartøjet forbereder sig til opsendelse i januar 2024. Udstyret med næste generations røntgeninstrumenter med høj følsomhed og et meget bredt synsfelt, vil denne enhed sondere himlen og jage efter røntgenstråler, der kommer fra neutronstjerner og sorte huller.
Einstein Probe-projektet er resultatet af CAS-samarbejde med ESA og Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics. Til gengæld for at bidrage til udformningen af denne mission og definitionen af dens videnskabelige mål, vil ESA modtage adgang til 10 % af de data, der er opnået som et resultat af Einstein Probe-observationer.
"Takket være dets innovative design kan Einstein Probe observere store områder af himlen med et enkelt blik," siger videnskabsmænd. "På denne måde kan vi opdage mange nye kilder og samtidig studere adfærden af røntgenlys, der kommer fra kendte himmellegemer."
Røntgenstråling fra astronomiske kilder bærer grundlæggende information om nogle af de mest mystiske objekter og fænomener i universet. Det er forbundet med neutronstjernekollisioner, supernovaeksplosioner, stof, der falder ned på sorte huller eller supertætte stjerner. Einstein Probe vil forbedre vores forståelse af disse kosmiske begivenheder ved at opdage nye kilder.
Muligheden for regelmæssigt at opdage nye kilder til røntgenstråling er vigtig for at uddybe vores forståelse af gravitationsbølgernes oprindelse. Når to supertætte massive objekter såsom to neutronstjerner eller sorte huller, kolliderer, skaber de bølger, der til sidst når Jorden. Flere detektorer er i stand til at registrere dette signal, men kan ofte ikke finde kilden. Ved at tillade videnskabsmænd hurtigt at studere disse kortvarige begivenheder, vil Einstein Probe hjælpe med at bestemme oprindelsen af mange af gravitationsbølgeimpulserne observeret på Jorden.
Rumfartøjet er udstyret med en ny generation af instrumenter med høj følsomhed og evnen til at observere store områder af himlen. Disse er Wide-field X-ray Telescope (WXT) og Follow-up X-ray Telescope (FXT). WXT har et modulært optisk design, der efterligner hummerøjne og bruger innovativ Micro Pore Optics-teknologi. Dette gør det muligt for instrumentet at observere 3600 kvadratgrader (næsten en tiendedel af himmelkuglen) i et enkelt billede.
Nye kilder eller interessante begivenheder spottet af WXT bliver derefter studeret i detaljer af den mere følsomme FXT. Rumfartøjet vil også sende et signal til jorden for at opsende teleskoperne på jorden og i rummet, som opererer ved andre bølgelængder (fra radio til gammastråler). De vil hurtigt pege på en ny kilde og indsamle data for at undersøge begivenheden grundigt.
ESA spillede en vigtig rolle i udviklingen af Einstein Probe videnskabsudstyr. Det gav støtte til test og kalibrering af WXT røntgendetektorer og optikker og udviklede spejlkonstruktionen til et af de to FXT-teleskoper i samarbejde med Max Planck Institute. Jordstationer under hele missionen ESA vil blive brugt til at downloade data fra rumfartøjet.
"Einstein-sondens muligheder supplerer væsentligt dybdegående studier af individuelle kosmiske kilder," bemærker forskerne. "Dette instrument er også en ideel forløber for ESA's NewAthena-mission, som i øjeblikket er under udvikling og er sat til at blive det største røntgenobservatorium, der nogensinde er bygget."
Læs også: