NASAのIXPE望遠鏡が機能しつつある、それは最初のショットです

IXPEの気体鏡はカシオペア座の超新星残骸(SNR)を観察する。(写真:ドキュメント。NASA)。

NASAのポラリメトリー探査機(IXPE)イメージング望遠鏡は、最初の画像を地球に送り返しました。画像は、17世紀に爆発した星の遺跡を示しています。

宇宙観測所は2021年12月9日にフロリダ州ケープカナベラルからSpaceX Falcon 9ロケットで低軌道に打ち上げられた。

望遠鏡は過去1ヶ月間、機器のキャリブレーションを行い、カシオペアAと呼ばれるカシオペア座で超新星残骸(SNR)を観測する準備をしました。

これらは、17世紀に初めて見られた11,000光年先の巨大な星の遺跡で、衝撃波が周囲のガスを横切って広がり、それを加熱します。この恒星は、X線光の中で明るい光を生み出す宇宙線粒子を生成する。

IXPEは、1999年に打ち上げられたNASAの偉大な宇宙観測所の一つであるチャンドラX線望遠鏡と力を合わせ、X線スペクトルのさまざまな側面を研究しています。

NASAとイタリア宇宙機関との共同の取り組みであるIXPEは、爆発する星やブラックホールなどの物体から得るX線の偏光を研究することに専念する最初の宇宙観測所です。

バレンタインデーにNASAが公開した新しい画像には、IXPEデータがマゼンタボールとして表示され、チャンドラのデータが青色で表示されています。

マゼンタ色彩彩度はIXPEで観測されたX線光の強度に対応し、青色は高エネルギーX線データを示します。

チャンドラとIXPEは、異なるタイプの検出器を使用して、さまざまな角度解像度、または鋭さを捉え、天文学者や天体物理学者に詳細度を高め、この異常な現象をよりよく探求します。

チャンドラが1999年に打ち上げられた後、彼の最初の画像はカシオペア座で最も明るいX線物体の1つであるカシオペアAでもありました。

チャンドラが撮影した画像は、超新星残骸の中心にコンパクトな物体があることを明らかにしています - おそらくブラックホールや中性子星。

これらの物体は、ガスやほこりの明るい雲と一緒に、彼らの寿命の終わりに達する巨大な星の遺跡です。

また、Cas Aとも呼ばれ、X線雲を形成し、その外層を放出する巨大な星は、14,000年以上前に単独で爆発しましたが、その光は11,090光年先の距離のために、約350年前まで地球に到達しませんでした。

超新星は磁気エネルギーで満たされ、光の速度に粒子を加速し、宇宙で極端な物理学を研究するための実験室となっています。

「カシオペアAのIXPE画像は、チャンドラの同じ超新星残骸のイメージと同じくらい歴史的です」と、アラバマ州ハンツビルにあるNASAのマーシャル宇宙飛行センターに拠点を置くIXPE主任研究者マーティン・C・ワイスコフは、デイリーメールが言ったと伝えました。

「これは、現在分析されているカシオペアAに関する新しい、これまでに見たことのない情報を得るIXPEの可能性を示しています」と、Weisskopfが付け加えました。

科学者がIXPEで取る主要な測定は偏光と呼ばれ、X線光が宇宙を横切る際にどのように向き合われるかを見る方法です。

光の偏光には、光が発生する環境に関する手がかりが含まれています。また、宇宙光源から、宇宙のエネルギー、到着時刻、空のX線の位置を測定します。

「カシオペアAのIXPE画像はベリッシマです」と、ローマの国立天体物理学研究所(INAF)のIXPEのイタリアの主任研究者パオロ・ソフィッタは言いました。

「極超新星の残骸について詳しく知るために、偏向データを分析したいと考えます。

「X線の偏光を測定することは容易ではない」とワイスコフは述べた。「光をたくさん集めなければいまして、分極していない光はバックグラウンドノイズのように動作します。偏光信号の検出にはしばらく時間がかかります。

カシオペアAからIXPEによって収集されたデータは、科学者が超新星残骸間で偏光がどのように変化するかを見ることができます。

直径約10光年で、地球と最も近い星の隣人であるプロキシマ・ケンタウリの2倍以上の距離です。

研究者は現在、データを使用して、オブジェクトの最初のX線偏光マップを作成しています。これは、カシオペアAでX線がどのように生成されるかについての新しい手がかりを明らかにします。

「IXPEの未来の偏光像は、この有名な宇宙加速器の中心にあるメカニズムを明らかにするべきです」と、スタンフォード大学のAN IXPE研究者ロジャー・ロマーニは述べています。

「これらの詳細を記入するために、我々は機械学習技術を使用してIXPE測定をより正確にする方法を開発しました。私たちは、すべてのデータを分析する上で、何が見つかるかを楽しみにしています。