客观日本

理研等机构日美合作,从ISS快速观测发射X射线的天体

2022年12月05日 海洋宇宙

理化学研究所等组成的研究团队,为强化从国际宇宙空间站(ISS)对伴随爆炸发射X射线的天体进行观测,开始与美国合作。将搭载在ISS上的日本观测装置和美国宇航局(NASA)的望远镜自动连接,当日本的装置观测到天体后,原来需要3小时以上的时间才可进行追加观测,现在则可缩短至5分钟左右。

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日美合作使用的日本X射线观测装置“MAXI”(供图:JAXA)

本次国际联合观测被命名为“OHMAN项目”。ISS上搭载着日本监视发射X射线天体的“X射线全天候监视装置(MAXI)”和NASA的X射线望远镜“NICER”。 此前,当MAXI在大范围观测中发现发射X射线的天体时,会先向地面发送数据,随后通过邮件传达给美国,再由NICER进行详细观测。

OHMAN项目使用ISS内的计算机,构建了不经由地面、直接从MAXI向NICER自动传送数据的机制。2022年5月左右进行了自动连接实验,8月开始了实际运作。9月13日则成功地进行了二者的联合观测。从发现天体到追加观测的用时仅为5分30秒。

根据天体位置的不同,从发现天体到追加观测为止所需时间预计为2~10分钟。由此即使随天体爆炸发射X射线的时间较短,也可进行详细观测,因此可以更广泛地观测到天文现象。

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NASA的X射线望远镜“NICER”(供图:NASA)

在宇宙中,天体发生爆炸时会发射伽马射线、X射线等宇宙射线。利用X射线的观测由于灵敏度高,与伽马射线相比,有望捕捉到更多的天体现象。

此次项目的目标是通过日美合作,观测约138亿年前宇宙诞生之初发生的爆炸等现象。该现象用以往的方法未能成功,利用X射线的观测值得期待。在诞生之初的宇宙,元素中只有氢和氦,当时发生了怎样的天文现象,仍有许多谜团。

此次项目还被认为有助于捕捉太阳以外的恒星上发生的大规模爆炸现象。太阳表面会发生被称为“太阳耀斑”的大爆炸,其它恒星的爆炸规模是太阳耀斑的数千至数亿倍,但一直以来都难以观测。

然而,目前的ISS观测体制也有一大难题那就是会把原本不是观测对象的伴随太阳耀斑同时发出的强X射线也检测出来。今后将采取措施,将太阳耀斑的影响从观测中排除。

除理化学研究所外,宇宙航空研究开发机构(JAXA)、中央大学、日本大学、青山学院大学也将参与MAXI的运用。此外,与NICER的自动联合观测还具有更省力的优点。

日文:松添亮甫、《日经产业新闻》、2022/11/2
中文:JST客观日本编辑部