Le reste de la supernova N132D se trouve dans la partie centrale du Grand Nuage de Magellan, une galaxie naine située à environ 160 000 années-lumière. Xtend de XRISM a capturé le reste sous forme de rayons X, affichés dans l'encadré. À son point le plus large, N132D mesure environ 75 années-lumière. Bien que brillante aux rayons X, l’épave stellaire est presque invisible dans la vue d’arrière-plan au sol prise en lumière optique. Crédit : Encadré, JAXA/NASA/XRISM Xtend ; contexte, C. Smith, S. Points, l'équipe MCELS et NOIRLab/NSF/AURA
L'observatoire XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission), dirigé par le Japon, a publié un premier aperçu des données sans précédent qu'il collectera lorsque les opérations scientifiques commenceront plus tard cette année.
L'équipe scientifique du satellite a publié un instantané d'un amas de centaines de galaxies et d'un spectre d'épaves stellaires dans une galaxie voisine, ce qui donne aux scientifiques un aperçu détaillé de sa composition chimique.
“XRISM offrira à la communauté scientifique internationale un nouvel aperçu du ciel caché aux rayons X”, a déclaré Richard Kelley, chercheur principal américain pour XRISM au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland. “Nous verrons non seulement des images aux rayons X de ces sources, mais étudierons également leurs compositions, leurs mouvements et leurs états physiques.”
XRISM (prononcer « crism ») est dirigé par la JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) en collaboration avec la NASA, avec les contributions de l'ESA (Agence spatiale européenne). Il a été lancé le 6 septembre 2023.
Il est conçu pour détecter les rayons X avec des énergies allant jusqu'à 12 000 électrons-volts et étudiera les régions les plus chaudes de l'univers, les plus grandes structures et les objets ayant la gravité la plus forte. A titre de comparaison, l’énergie de la lumière visible est de 2 à 3 électrons-volts.
La mission comprend deux instruments, Resolve et Xtend, chacun étant au centre d'un ensemble de miroirs à rayons X conçu et construit à Goddard.
L'instrument Xtend de XRISM a capturé l'amas de galaxies Abell 2319 en rayons X, représenté ici en violet et délimité par une bordure blanche représentant l'étendue du détecteur. L’arrière-plan est une image au sol montrant la zone en lumière visible. Crédit : JAXA/NASA/XRISM Xtend ; arrière-plan, DSS
Resolve est un spectromètre microcalorimétrique développé par la NASA et la JAXA. Il fonctionne à seulement une fraction de degré au-dessus du zéro absolu à l’intérieur d’un récipient rempli d’hélium liquide de la taille d’un réfrigérateur.
Lorsqu'un rayon X frappe le détecteur 6 x 6 pixels de Resolve, il réchauffe l'appareil d'une quantité liée à son énergie. En mesurant l'énergie de chaque rayon X, l'instrument fournit des informations auparavant indisponibles sur la source.
L’équipe de la mission a utilisé Resolve pour étudier N132D, un reste de supernova et l’une des sources de rayons X les plus brillantes du Grand Nuage de Magellan, une galaxie naine située à environ 160 000 années-lumière dans la constellation méridionale de Dorado. On estime que l'épave en expansion a environ 3 000 ans et a été créée lorsqu'une étoile d'environ 15 fois la masse du soleil a manqué de carburant, s'est effondrée et a explosé.
Le spectre Resolve montre des pics associés au silicium, au soufre, au calcium, à l'argon et au fer. Il s’agit du spectre de rayons X de l’objet le plus détaillé jamais obtenu et démontre l’incroyable science que la mission réalisera lorsque les opérations régulières commenceront plus tard en 2024.
“Ces éléments ont été forgés dans l'étoile d'origine, puis détruits lorsqu'elle a explosé en supernova”, a déclaré Brian Williams, scientifique du projet XRISM de la NASA à Goddard.
L'instrument Resolve de XRISM a capturé les données du reste de la supernova N132D dans le Grand Nuage de Magellan pour créer le spectre de rayons X le plus détaillé de l'objet jamais créé. Le spectre révèle des pics associés au silicium, au soufre, à l'argon, au calcium et au fer. L'encart à droite est une image du N132D capturée par l'instrument Xtend de XRISM. Crédit : JAXA/NASA/XRISM Resolve et Xtend
“Resolve nous permettra de voir les formes de ces lignes d'une manière jamais possible auparavant, nous permettant de déterminer non seulement l'abondance des différents éléments présents, mais également leurs températures, densités et directions de mouvement avec des niveaux de précision sans précédent. là-bas, nous pouvons rassembler des informations sur l’étoile d’origine et l’explosion. »
Le deuxième instrument de XRISM, Xtend, est un imageur à rayons X développé par JAXA. Cela donne à XRISM un large champ de vision, lui permettant d’observer une zone environ 60 % plus grande que la taille apparente moyenne de la pleine lune.
Xtend a capturé une image aux rayons X d'Abell 2319, un riche amas de galaxies situé à environ 770 millions d'années-lumière dans la constellation nord du Cygne. Il s'agit du cinquième amas de rayons X le plus brillant du ciel et il fait actuellement l'objet d'un événement de fusion majeur.
Le cluster mesure 3 millions d'années-lumière et met en valeur le large champ de vision de Xtend.
“Même avant la fin du processus de mise en service, Resolve dépasse déjà nos attentes”, a déclaré Lillian Reichenthal, chef de projet XRISM de la NASA chez Goddard. “Notre objectif était d'atteindre une résolution spectrale de 7 électrons-volts avec l'instrument, mais maintenant qu'il est en orbite, nous atteignons 5. Cela signifie que nous obtiendrons des cartes chimiques encore plus détaillées avec chaque spectre capturé par XRISM.”
Cette image composite montre le reste de la supernova N132D. Il utilise les données de l'observatoire à rayons X Chandra de la NASA (violet et vert) et du télescope spatial Hubble (rouge). N132D fait partie des restes de rayons X les plus brillants du Grand Nuage de Magellan, une galaxie naine proche. Crédit : NASA/STScI/CXC/SAO, traitement par Judy Schmidt, CC BY-NC-SA
Resolve réalise des performances exceptionnelles et mène déjà des recherches passionnantes malgré un problème avec la porte d'ouverture recouvrant son détecteur. La porte, destinée à protéger le détecteur avant le lancement, ne s'est pas ouverte comme prévu après plusieurs tentatives. La porte bloque les rayons X de faible énergie, coupant ainsi la mission à 1 700 électrons-volts par rapport aux 300 prévus.
L’équipe XRISM continuera d’explorer l’anomalie et étudie différentes approches pour ouvrir la porte. L'instrument Xtend n'est pas affecté.
Fourni par le Goddard Space Flight Center de la NASA
Citation: La mission NASA/JAXA XRISM révèle son premier aperçu du cosmos à rayons X (5 janvier 2024) récupéré le 5 janvier 2024 sur
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