日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）公布了2023年9月发射的X射线光谱成像卫星“XRISM”上搭载的软X射线成像仪“Xtend”和软X射线光谱仪“Resolve” 首照（first light）数据。
图1：星系团Abell2319，两个星系团发生碰撞。该图像为可见光和X射线观测结果叠加而成。紫色表示Xtend获得的X射线图像。（供图：X射线（JAXA）、可见光（The Digitized Sky Survey））
Xtend在2023年10月14日至24日观测了距离约7.7亿光年的星系团“Abell2319”，并成功获得了X射线图像。
以往的X射线观测由于视场的限制，或仅观测星系团的中心部分，或通过多次观测覆盖外侧部分，但Xtend的X射线CCD一次观测就能捕捉到相当于一个满月的范围，因此可以观测到整个星系团。此次观测到的星系团是两个星系团相互碰撞的天体，Xtend拍摄的图像还捕捉到了分别附随两个星系团的高温气体分布。为了解星系团之间碰撞现象的全貌以及宇宙大规模结构的演化，需要进行包括星系团外侧的大范围的观测，此次的首照将有望极大地推动此类研究的进展。
此外，Resolve还于2023年12月4日至11日对大麦哲伦星云中的超新星遗迹（恒星爆炸的痕迹）“N132D”进行了观测，并成功获得了详细的X射线光谱。
在Resolve获得的X射线光谱中，可以在1800～10000eV的波段内看到各种离子的发射线。与X射线天文卫星“朱雀”的光谱相比，Resolve的光谱能够分离出朱雀无法区分的多条发射线。通过分离发射线，可以比以往更加准确地推导出所观察的高温气体中含有元素的类型和数量，以及高温气体的温度和运动速度。
Resolve的特点是可以在高能波段进行超高分辨率光谱观测。关于能谱精度，在轨道上证实了低于5eV的性能，超过了所要求的7eV。由于保护精密探测器的保护膜尚未打开，因此Resolve的光谱仍局限于1800eV以上，但其在这一波段已经达到了世界上最高的发射线灵敏度。这些发射线是由成为超新星起源的恒星内部及超新星爆炸产生的，通过Resolve的观测，关于恒星、行星甚至生命起源的这些元素在宇宙中的产生和演化，有望获得新的见解。
目前卫星状态正常，正在进行初步性能确认运行以进入稳定运行阶段。到目前为止，已经完成了总线设备（供电系统、姿态控制系统、通信系统等）的功能确认，确认正在按照设计运行。还确认了Xtend将X射线CCD冷却至预定温度-110℃，并且可以在所有观测模式下获取图像。Resolve成功将X射线微量热仪冷却至-273.1℃（0.05K）的极低温度并稳定控制，实现了超出要求的光谱分辨率。目前，虽然探测器保护膜没有按照规定程序打开，但据研究人员称，计划在更适合的环境条件下再次实施。
由于即使在保护膜关闭的情况下也有望取得突破性的观测成果，因此从今年2月起将转入稳定运行阶段，并和打开保护膜的运行并行，为初步校准验证开始全面观测。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
