日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）公佈了2023年9月發射的X射線光譜成像人造衛星「XRISM」上搭載的軟X射線成像儀「Xtend」和軟X射線光譜儀「Resolve」 首照（first light）資料。
圖1：星系團Abell2319，兩個星系團發生碰撞。該影像爲可見光和X射線觀測結果疊加而成。紫色表示Xtend獲得的X射線影像。（供圖：X射線（JAXA）、可見光（The Digitized Sky Survey））
Xtend在2023年10月14日至24日觀測了距離約7.7億光年的星系團「Abell2319」，併成功獲得了X射線影像。
以往的X射線觀測由於視角的侷限，或僅觀測星系團的中心部分，或透過多次觀測覆蓋外側部分，但Xtend的X射線CCD一次觀測就能捕捉到相當於一個滿月的範圍，因此可以觀測到整個星系團。此次觀測到的星系團是兩個星系團相互碰撞的天體，Xtend拍攝的影像還捕捉到了分別附隨兩個星系團的高溫氣體分佈。爲了解星系團之間碰撞現象的全貌以及宇宙大規模結構的演化，需要進行包括星系團外側的大範圍的觀測，此次的首照將有望極大地推動此類研究的進展。
此外，Resolve還於2023年12月4日至11日對大麥哲倫星雲中的超新星遺蹟（恆星爆炸的痕跡）「N132D」進行了觀測，併成功獲得了詳細的X射線光譜。
在Resolve獲得的X射線光譜中，可以在1800～10000eV的波段内看到各種離子的發射線。與X射線天文人造衛星「朱雀」的光譜相比，Resolve的光譜能夠分離出朱雀無法區分的多條發射線。透過分離發射線，可以比以往更加準確地推導出所觀察的高溫氣體中含有元素的類型和數量，以及高溫氣體的溫度和運動速度。
Resolve的特點是可以在高能波段進行超高解析度光譜觀測。關於能譜精度，在軌道上證實了低於5eV的性能，超過了所要求的7eV。由於保存精密偵檢器的保存膜尚未開啟，因此Resolve的光譜仍侷限於1800eV以上，但其在這一波段已經達到了世界上最高的發射線靈敏度。這些發射線是由成爲超新星起源的恆星内部及超新星爆炸產生的，透過Resolve的觀測，關於恆星、行星甚至生命起源的這些元素在宇宙中的產生和演化，有望獲得新的見解。
目前人造衛星狀態正常，正在進行初步性能應答運行以進入穩定運行階段。到目前爲止，已經完成了匯流排設備（供電系統、姿態控制系統、通訊系統等）的功能應答，應答正在按照設計運行。還應答了Xtend將X射線CCD冷卻至預定溫度-110℃，並且可以在所有觀測模式下獲取影像。Resolve成功將X射線微量熱儀冷卻至-273.1℃（0.05K）的極低溫度並穩定控制，實施了超出要求的光譜解析度。目前，雖然偵檢器保存膜沒有按照規定程式開啟，但據研究人員稱，計劃在更適合的環境條件下再次實施。
由於即使在保存膜關閉的情況下也有望取得突破性的觀測成果，因此從今年2月起將轉入穩定運行階段，並和開啟保存膜的運行並行，爲初步校準驗證開始全面觀測。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
