X射線太空偵察兵的小型艦隊很快將擴大到包括旗艦

X射線太空偵察兵的小型艦隊很快將擴大到包括旗艦。2019年6月21日，德國望遠鏡eRosita將從俄羅斯拜科努爾太空港發(fā)射到太空。在Proton M發(fā)射器的平臺上，有一架名為Art-XC的俄羅斯望遠鏡和eRosita。由Garching的馬克斯普朗克外星物理研究所領(lǐng)導的德國研究所聯(lián)合開發(fā)和建造的eRosita任務(wù)的主要目標是在中等X射線范圍內(nèi)進行的第一次完整的天空測量，最高能量為10 keV。

eRosita標志著X射線天文學新時代的開始。因為之前沒有望遠鏡能夠像eRosita一樣專注于整個天空。“前所未有的光譜和空間分辨率將使我們能夠研究巨大的星系團的分布，并更多地了解神秘的暗能量，”該任務(wù)的科學主任馬克斯普朗克外星物理研究所的Peter Predehl說。

神秘的暗能量的性質(zhì)問題已經(jīng)占據(jù)了天文學家很多年，這個暗能量正以一種加速的速度撕裂宇宙。暗能量幾乎占宇宙總質(zhì)量的70%。它無法直接觀察。但是與暗物質(zhì)一起占據(jù)了大約30%的空間，它影響了星系團的形成和演化; 這些是宇宙中最大的重力束縛物。

星系團的X射線觀測提供了宇宙如何膨脹的見解。它們還提供有關(guān)可見物質(zhì)比例以及大爆炸后可能發(fā)生的波動的信息。當時盛行的量子真空的微小波動似乎落后于星系團的起源和宇宙的整個結(jié)構(gòu)。

在詳細的天空調(diào)查中，eRosita將繪制宇宙的大尺度結(jié)構(gòu)，并觀察大約100,000個星系團。研究人員不僅將注意力集中在這些星系團中的炎熱星系間介質(zhì)上，而且還關(guān)注其間的氣體和塵埃。在很大程度上，這些物質(zhì)線為宇宙提供了網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu); 星系團將自己安排在這個網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點上。

科學家還期望X射線望遠鏡探測到數(shù)百萬個含有大量黑洞的活動星系核。在我們的銀河系內(nèi)，eRosita還將發(fā)現(xiàn)許多X射線源，包括雙星和恒星爆炸遺跡(超新星)。諸如孤立的中子星(即死亡，大質(zhì)量太陽的燒盡和超級密集遺物)等稀有物體也在觀測計劃中。

鍍金鏡面模塊

X射線無法收集并與普通拋物面鏡(如光學望遠鏡中的拋物鏡)捆綁在一起。這是因為X射線光子具有相當大的能量。為了從鏡面反射它們，它們必須以非常低的角度進入。Wolter望遠鏡類似于長管，其中鏡子連接在一起以增加記錄的光子數(shù)量。因此，eRosita由七個相同的鏡像模塊組成，每個模塊具有54個嵌套殼。這些非常光滑并鍍金，以實現(xiàn)掠入射所需的反射率。在每個鏡子模塊的焦點是一個特殊的X射線攝像頭。

馬克斯普朗克外星物理研究所的研究人員開發(fā)了一種基于早期任務(wù)中使用的光敏電子元件(X射線CCD)的新型探測器系統(tǒng)。由此使用由超純硅制成的CCD。將它們冷卻至-90℃的溫度，從而實現(xiàn)高靈敏度。

2016年，最后一個鏡子模塊被集成到Garching Institute潔凈室的望遠鏡中。之后，eRosita以優(yōu)異的成績通過了所有測試。自2017年以來，X射線偵察兵一直位于俄羅斯，并與俄羅斯的二級儀器Art-XC一起被整合到Spektrum-RG(用于X射線伽瑪)任務(wù)中，并最終被帶到哈薩克斯坦的拜科努爾。推出的Proton M發(fā)射器計劃于6月21日發(fā)射。

與其德國前任羅薩特相比，eRosita不會在軌道上繞地球。相反，它將被放置在150萬公里之外。在那里，在Libration(或Lagrange)點2處，望遠鏡不會保持靜止，而是在一個延伸的軌道上環(huán)繞這一點。其中一個優(yōu)點是望遠鏡保持其相對于太陽和地球的方向。因此，太陽輻射屏蔽比地球軌道更容易。eRosita任務(wù)應持續(xù)約七年。