热点关注:  
放射性同位素 粒子加速器 辐照杀菌 无损检测 高新核材 辐射成像 放射诊疗 辐射育种 食品辐照保鲜 废水辐照 X射线 中广核技 中国同辐

“令人印象深刻”:天文学家首次捕捉到宽视场X射线聚焦成像天图

2022-10-08 10:34     来源:cnBeta     X射线

这些图像是由有史以来发射到太空的第一台真正的广域X射线聚焦成像望远镜拍摄的,是我们宇宙的第一张宽视场X射线图像,现在可以让普通公众看到。

来自中国科学院(CAS)的科学家们在中国太原举行的第二届中国空间科学大会上介绍了这些发现。

自从60年前探测到来自宇宙最远处的第一个X射线信号以来,在 Pathfinder之前,一直没有一个宽视场X射线望远镜可用于X射线调查和监测。

为了测试该模块在轨道上的性能, Pathfinder被送入太空。这次实验之旅将为EP即将进行的在轨科学任务奠定基础,因为它收集了软X射线波段的数据。

EP将通过观察瞬变现象来探索时域天体物理学中的公开问题。该任务由中国科学院与欧洲航天局(ESA)和马克斯-普朗克地外物理研究所合作赞助,预计将在2023年底前飞行。

WXT测试模块覆盖的视场可达340平方度(18.6°×18.6°),这使得它成为第一个真正的宽视场X射线聚焦成像望远镜。由于X射线光子的高能量,通过弯曲光线(聚焦)进行X射线成像是出了名的困难,而要从宽视场获得清晰的图像就更难了。由于采用了称为微孔龙虾眼X射线聚焦成像的先进技术,该测试模块拥有至少100倍于其他聚焦X射线成像器的视野。将在EP上飞行的完整的WXT将由12个相同的模块组成,覆盖一个宽达3600平方度的视场。

在试飞期间,Pathfinder(共进行了四天的在轨实验观测,并获得了基于真实测量的真实X射线光谱和图像。

Pathfinder(的关键部件包括X射线成像镜组件,它具有36个微孔龙虾眼板阵列和一个由四组大尺寸成像传感器组成的焦平面探测器。

尽管这些结果仍然是初步的,而且必须进行大量的数据处理,但这次试飞表明,即使是一次性的观测,也可以覆盖所观察到的那片天空中所有方向的X射线源,包括恒星质量的黑洞和中子星。这次观测还捕捉到了来自一个含有中子星的双星系统的X射线增亮。这些观测的数据提供了关于来自此类天体的X射线辐射如何随时间变化的信息,以及这些天体的X射线光谱。测试观测得到的图像和光谱与模拟结果高度一致。

该仪器还瞄准了其他一些X射线源,包括大麦哲伦星系(LMC),我们相邻的星系之一。结果表明,即使是一次性的观测也能覆盖这个星系的全部,探测到多个X射线源,包括黑洞、中子星和超新星残骸。该仪器对距离8.1亿光年的遥远的类星体3C 382的清晰成像,揭示了其探测相对微弱的X射线源的能力。在未来的观测中,该成像仪有望有效监测天体的X射线变异性,并发现新的瞬态源。

据EP任务的主要研究者和中国科学院国家天文台(NAOC)的研究员袁为民博士说,初步结果显示,“该仪器运行平稳”,符合EP WXT模块的要求。“看到长达十年的努力结出了第一个果实,这很令人兴奋,”他笑着说。

其他参与EP任务的研究人员也很满意。WXT反射镜组件的负责人张晨博士说,这些结果承诺在探测器发射后会有 “丰富、高质量的数据”。

欧空局任命的EP任务科学家、莱斯特大学的研究员Paul O'Brien教授说,这些结果“真的令人印象深刻”。

O'Brien教授在莱斯特大学的同事Richard Willingale说:“几十年来,我们一直在等待一个真正的宽视场软X射线成像仪,所以看到WXT测试模块在EP-WXT探路者上飞行是非常美妙的。”


推荐阅读

新型光动力疗法:低X射线剂量下,高效消灭肿瘤

X射线诱导的光动力治疗是利用具有优异穿透能力的X射线,照射机体的深层肿瘤,使其产生活性氧物质,从而达到杀灭癌细胞的方法。这个方法结合了光动力治疗和放疗的优点,具有较好的应用前景。 2022-10-12

Inprentus斩获新合同,将为客户提供半导体计量高精度衍射光栅

据介绍,提高X射线、紫外线和可见光光谱分析应用中的光学效率,是激光、光谱学和同步光源市场的长期目标。在过去的两年中,Inprentus能够提供更好的衍射光栅规格,从而提供了更高的光学效率、新的束内诊断功能,以及比以往商业化应用更高的分辨率,这些改进是使用标准的衍射光栅统治技术无法实现的。在过去的几年里Inprentus不断实现突破,并为自身的同步加速器和自由电子激光器客户提供支持。 2022-10-11

紫金山天文台在日冕极紫外波与冕环相互作用的研究中取得进展

研究人员分析了发生在2022年1月20日的一次靠近太阳西边缘的爆发活动(图1),磁绳由于某种原因变得不稳定而向外爆发。它在上升期间经历了两个阶段,缓慢上升和快速上升(速度超过800 km/s)。磁绳爆发在下方色球层触发了M5.5级耀斑。耀斑在硬X射线和射电波段的光变曲线同时呈现准周期振荡(周期为18-113秒)。磁绳向外传播形成快速日冕物质抛射(CME),并驱动快模激波(对应射电II型暴),表明大尺度EUV波(传播速度为740-860 km/s)本质上就是激波。 2022-10-08

中国科学家打造观测宇宙的“龙虾眼”

中科院国家天文台近日介绍,中国科学家研制的一台龙虾眼X射线望远镜已成功获得一批天体的X射线实测图像和能谱。这是国际上首次获得并公开发布的宽视场X射线聚焦成像天图。 2022-09-29

科学家们欣慰地确认这种没有肛门的神秘生物Saccorhytus不是人类祖先

"化石由于年代久远,许多特征可能相当难以解释,Saccorhytus也不例外。我们不得不使用同步辐射仪,一种粒子加速器,作为我们分析化石的基础。同步加速器提供非常强烈的X射线,可以用来拍摄化石的详细图像。我们在稍微不同的角度拍摄了数百张X射线图像,并使用一台超级计算机创建了化石的三维数字模型,揭示了其内部和外部结构的微小特征。" 2022-09-21

阅读排行榜