NASA全新IXPE任務“睜開眼睛”準備迎接發現之旅
NASA旗下的成像X射線偏振探測儀(IXPE)在太空中剛剛度過了一個多月,它正在工作,並且已經將宇宙中一些最熱、最有能量的物體鎖定完畢。作為美國國家航空航天局和意大利航天局的一項聯合工作,IXPE是第一個專門研究來自爆炸的恆星和黑洞等物體的X射線的偏振的空間觀測站,偏振描述了X射線在穿越空間時的方向性。
位於阿拉巴馬州亨茨維爾的美國宇航局馬歇爾太空飛行中心的任務主要研究人員馬丁-魏斯科普夫說:”IXPE科學觀測的開始標誌著X射線天文學的一個新篇章。有一件事是肯定的:我們可以期待意想不到的事情。”
仙后座A號超新星遺跡
IXPE於12月9日通過獵鷹9號火箭發射到地球赤道上空370英里(600公里)的軌道。觀測站的吊桿提供了將X射線聚焦到其探測器上所需的距離,全套設施於12月15日成功部署。IXPE團隊在接下來的三周里檢查了天文台的操縱和指向能力,並調整瞭望遠鏡。
在這些測試過程中,團隊將IXPE指向了兩個明亮的校準目標。1ES 1959+650,一個由黑洞驅動的星系核心,它有明顯的噴射形態沖向太空;以及SMC X-1,一個旋轉的死星,或脈衝星。這兩個來源的亮度使IXPE團隊很容易看到X射線落在IXPE的偏振敏感探測器上的位置,並對望遠鏡的排列進行小幅調整。
IXPE下一步要做什麼?
1月11日,IXPE開始觀測其第一個正式的科學目標–仙后座A,或稱Cas A–一顆大質量恆星的殘骸,它在大約350年前在我們銀河系的一顆超新星爆炸中形成。超新星充滿了磁能,並將粒子加速到接近光速,使其成為研究空間極端物理學的實驗室。
IXPE將提供關於Cas A的磁場結構的細節,這些細節無法通過其他方式觀察到。通過研究X射線的偏振,科學家們可以找出其磁場的詳細結構以及這些粒子加速的地點。IXPE對Cas A的觀測將持續約三週。
IXPE每天數次將科學數據傳輸到由意大利航天局在肯尼亞馬林迪運營的一個地面站。數據從馬林迪站流向位於科羅拉多大學博爾德分校大氣和空間物理實驗室(LASP)的IXPE任務操作中心,然後流向位於NASA馬歇爾的IXPE科學操作中心進行處理和分析。IXPE的科學數據將由位於馬里蘭州格林貝爾特的NASA戈達德太空飛行中心的高能天體物理學科學研究中心公開提供。
馬歇爾科學操作團隊還與LASP的任務操作團隊協調安排科學觀測。該任務計劃在第一年觀察30多個計劃目標。該任務將研究遙遠的超大質量黑洞,其高能粒子射流會照亮其宿主星系。IXPE還將探測恆星質量黑洞周圍扭曲的時空,並測量其自旋。其他計劃的目標包括不同類型的中子星,如脈衝星和磁星。科學小組還保留了大約一個月的時間來觀察其他可能出現在天空中或意外變亮的有趣物體。
IXPE是美國國家航空航天局和意大利航天局之間的合作,合作夥伴和科學合作者遍布12個國家。總部位於科羅拉多州布魯姆菲爾德的波爾航空航天公司負責管理航天器的運行。