XMM-Newton

XMM-Newton este un telescop spațial pentru raze X. Numele a fost ales în onoarea lui Isaac Newton , în timp ce acronimul XMM înseamnă X-ray Multi-Mirror (oglinzi multiple) pentru raze X).

Cunoscută oficial ca misiune de spectroscopie cu raze X de mare viteză (Mission Spectroscopy X-Ray High Performance), a fost lansată de „Agenția Spațială Europeană la 10 decembrie 1999 de Centrul Guiana din Kourou cu un lansator Ariane 5 . A fost plasat pe o orbită foarte eliptică cu o perioadă de 48 de ore la 40 °, un apogeu de 114 000 km de Pământ și un perigeu de numai 7 000 km.

Caracteristici tehnice

Misiunea a fost propusă în 1984 și aprobată în 1985 . Grupul de dezvoltare a fost creat în 1993, iar dezvoltarea sondei a început în 1996 . Satelitul a fost construit și testat între martie 1997 și septembrie 1999 .

Acest instrument este cel mai mare satelit științific construit vreodată în Europa , de fapt cântărește 3 800 kg și are 10 metri lungime și 16 metri lățime cu panourile fotovoltaice desfășurate. Este echipat cu 3 telescoape cu raze X produse de Media Lario în Italia , fiecare echipat cu 58 de oglinzi concentrice de tip Wolter, pentru o zonă totală de recepție de 3 400 cm² . Una dintre caracteristicile esențiale ale observatorului, care îl face utilizabil în scopurile cele mai disparate, este capacitatea sa de a observa fotonii X cu energii cuprinse între 0,1 și 12 keV , care sunt produse de procese fizice total diferite.

Conectate la telescoape există 5 instrumente, dintre care unele constau în camere video pentru a realiza imagini, în timp ce altele sunt spectrometre pentru a studia distribuția energiei fotonilor și un monitor optic de tip Ritchey-Chrétien de la 30 cm .

Observatorul este gestionat de VILSPA (acum ESAC) în Villafranca, în Spania, iar informațiile sunt procesate și stocate la Centrul de Științe XMM-Newton Survey de la Universitatea Leicester din Regatul Unit .

Obiectivele misiunii

ESA avea mari așteptări pentru acest instrument, care promitea să joace un rol științific de frunte, comparabil cu cel desfășurat în optică de Telescopul Spațial Hubble .

Din moment ce unele probleme tehnice limitaseră capacitățile Chandra (observatorul de raze X pus pe orbită de NASA în 1999 ) toate privirile erau îndreptate spre XMM. Una dintre caracteristicile esențiale ale observatorului este, așa cum am menționat, capacitatea de a fi utilizat în scopuri cele mai disparate, chiar și pentru a observa procese fizice total diferite. Tot din acest motiv și pentru modul în care observatorul va fi gestionat, ESA și-a stabilit doar obiective științifice generale. În afară de primul an, în care au avut prioritate institutele care au contribuit la realizarea instrumentului, XMM a fost apoi pus la dispoziția întregii comunități științifice. La fel ca aproape toate instrumentele optice terestre, astronomii care intenționează să facă observații cu XMM trebuie să prezinte o propunere, care este evaluată de o comisie de oameni de știință însărcinați cu selectarea celor mai merituoși.

Zona în care se așteaptă cele mai bune rezultate a fost studiul supernovelor , dintre care XMM poate investiga cursul în timp al parametrilor precum temperatura , compoziția chimică și starea de ionizare a plasmei . Dar XMM este, de asemenea, capabil să aducă o contribuție la cosmologie , prin studierea deplasării roșii a razelor X care provin din gazul ionizat care pătrunde în grupuri mari de galaxii și care în sine reprezintă un mister. Cu toate acestea, rezoluția XMM a făcut posibilă, pentru prima dată, observarea surselor de raze X din galaxiile din apropiere, în timp ce rezoluția temporală extremă, mai bună decât o microsecundă, îl face un instrument potrivit și pentru observarea pulsarilor .

Temerile inițiale pentru soarta XMM

La fel ca Chandra, XMM a fost plasat și pe o orbită care o duce foarte departe de Pământ și traversează centurile Van Allen în timpul trecerii prin perigeu ( Anomalia Atlanticului de Sud ); după ce au aflat de daunele suferite de observatorul NASA din cauza particulelor cu energie ridicată ale centurilor de radiații, tehnicienii ESA s-au panicat. Misiunile sunt de fapt practic gemeni și au același tip de senzori, care sunt, prin urmare, la fel de vulnerabili la daunele cauzate de radiații. Prin urmare, s-a decis ecranarea CCD-urilor atât a spectrometrelor, cât și a camerelor, în timpul trecerii la perigeu, cu un filtru de aluminiu gros de un milimetru. În plus, un instrument monitorizează continuu fluxul de particule în jurul telescopului, o precauție luată inițial pentru a proteja observatorul de rachete solare , dar care s-ar putea dovedi utilă și în alte situații. În acest fel, este de fapt posibil să se protejeze instrumentele de fiecare dată când fluxul depășește pragul de risc. Aceste măsuri de precauție nu sunt în întregime nedureroase, de fapt implică o pierdere a timpului de observare util egală cu 10%, dar în intențiile proiectanților ar fi trebuit să asigure CCD-urilor o durată de funcționare de cel puțin 5 ani, o prognoză care s-a dovedit că fiți foarte prudenți, deoarece misiunea sa a fost extinsă de mai multe ori ^[1] ^[2] , până în 2022 ^[3] .

Cercetare și rezultate științifice

XMM-Newton a observat și cometa Tempel 1 în timpul impactului produs de misiunea Deep Impact .
La începutul anului 2007, un grup de oameni de știință, analizând datele din acest satelit, au identificat un exces de calciu și nichel în grupurile de stele ^[4] .
După douăzeci de ani de observații, prezența gazului fierbinte și difuz care pătrunde în cosmos a fost documentată: comparând emisiile de raze X ale unui quasar îndepărtat detectat de telescoapele XMM-Newton și Chandra ale NASA, semnătura de oxigen a fost găsită în intergalacticul cald. gaz între noi și quasarul îndepărtat. ^[5]
După 8 ani de studii s-a confirmat că, prin fluxuri, găurile negre supermasive își transferă energia în mediul înconjurător, măturând treptat gazele din regiunile centrale ale galaxiei, care altfel ar duce la formarea stelară. Așa-numitele fluxuri ultrarapide sunt fluxuri ultrarapide de gaz ionizat, care pot atinge 40% din viteza luminii . Ieșirile mai lente, pe de altă parte, prezintă caracteristici fizice similare materiei înconjurătoare, cum ar fi densitatea particulelor, iar cu ultimele studii a fost descoperit un al treilea tip de ieșiri, care combină viteza și proprietățile fizice ale celorlalte două. Se crede că ultimul tip corespunde zonelor în care fluxurile intră în contact cu materia interstelară, trăgând-o. Această trasare are loc de la zeci la sute de ani lumină distanță de gaura neagră, eliberând acele zone de gaz și evitând creșterea găurii negre, care altfel ar duce la formarea lentă a stelelor . ^[6]

Notă

^ (EN) XMM-Newton , pe sci.esa.int.
^ (EN) Extensii ale vieții profesionale pentru misiunile științifice ale ESA , pe sci.esa.int, ESA, 20 noiembrie 2014.
^ (EN) Viață extinsă pentru misiunile științifice ale ESA , pe sci.esa.int. Adus la 30 noiembrie 2018 .
^ Un univers plin de fotbal , pe lescienze.espresso.repubblica.it .
^ ( RO ) XMM-NEWTON GĂSEȘTE MATERIALUL INTERGALACTIC Lipsit , pe esa.int , 20 iunie 2018.
^ Acesta este modul în care găurile negre modelează galaxiile , pe media.inaf.it , 24 iulie 2019.

Elemente conexe

Alte proiecte

Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre XMM-Newton

linkuri externe

( EN ) Site-ul oficial al XMM-Newton Science Operations Center , pe xmm.vilspa.esa.es . Adus la 22 august 2005 (arhivat din original la 27 august 2005) .
( RO ) Site-ul oficial al sondajului XMM-COSMOS , pe mpe.mpg.de. Adus la 22 octombrie 2013 (arhivat din original la 19 iulie 2013) .

Portalul de astronautică

Portalul de astronomie

[1] (EN) XMM-Newton , pe sci.esa.int.

[2] (EN) Extensii ale vieții profesionale pentru misiunile științifice ale ESA , pe sci.esa.int, ESA, 20 noiembrie 2014.

[3] (EN) Viață extinsă pentru misiunile științifice ale ESA , pe sci.esa.int. Adus la 30 noiembrie 2018 .

[4] Un univers plin de fotbal , pe lescienze.espresso.repubblica.it .

[5] ( RO ) XMM-NEWTON GĂSEȘTE MATERIALUL INTERGALACTIC Lipsit , pe esa.int , 20 iunie 2018.

[6] Acesta este modul în care găurile negre modelează galaxiile , pe media.inaf.it , 24 iulie 2019.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]