EP-WXT Pathfinder, la version expérimentale d'un module qui fera éventuellement partie du télescope à rayons X à grand champ (WXT) à bord du satellite astronomique Einstein Probe (EP), a publié ses premiers résultats le 27 août d'un vol d'essai antérieur . Il s'agit notamment d'une photographie accélérée aux rayons X de 800 secondes d'une région du centre galactique, une zone dense au cœur de notre galaxie d'origine, la Voie lactée.

Il s'agit des premiers instantanés à large champ de rayons X de notre univers accessibles au public à ce jour, capturés par le premier télescope d'imagerie à focalisation de rayons X à champ vraiment large jamais volé dans l'espace.

Les résultats ont été rapportés par des scientifiques de l'Académie chinoise des sciences (CAS) lors de la deuxième Assemblée des sciences spatiales de Chine qui s'est tenue à Taiyuan, en Chine.

Depuis la première détection de signaux de rayons X provenant des profondeurs de l'univers il y a 60 ans, aucun télescope à focalisation de rayons X à grand champ n'était disponible pour les relevés et la surveillance des rayons X jusqu'à Pathfinder.

Le Pathfinder a été envoyé en orbite pour vérifier les performances en orbite du module. Le voyage expérimental est destiné à ouvrir la voie à la future opération scientifique en orbite d'EP, car il effectue des observations dans la bande d'ondes des rayons X mous.

EP explorera les questions ouvertes en astrophysique du domaine temporel à travers l'observation des transitoires. La mission est parrainée par CAS en coopération avec l'Agence spatiale européenne (ESA) et l'Institut Max Planck pour la physique extraterrestre et devrait voler d'ici la fin de 2023.

Le module de test WXT couvre un champ de vision jusqu'à 340 degrés carrés (18,6 ° × 18,6 °) de large, ce qui en fait le premier télescope d'imagerie à focalisation de rayons X à champ vraiment large. L'imagerie par rayons X par courbure des rayons lumineux (focalisation) est notoirement difficile en raison de la haute énergie des photons X; et il est encore plus difficile d'obtenir des images claires à partir d'un large champ de vision. Grâce à une technologie de pointe appelée optique à micropores lobster-eye, le module de test offre un champ de vision au moins 100 fois supérieur à celui des autres imageurs à rayons X à focalisation. Le WXT complet pour voler à bord d'EP sera composé de 12 modules identiques, couvrant un champ de vision allant jusqu'à 3 600 degrés carrés.

Au cours du vol d'essai, Pathfinder a effectué un total de quatre jours d'observations expérimentales en orbite et a obtenu des spectres de rayons X authentiques et des images basées sur des mesures réelles.

Les composants clés de Pathfinder comprennent l'ensemble miroir d'imagerie à rayons X, qui comprend un réseau de 36 plaques micropores à œil de homard et un détecteur de plan focal composé de quatre ensembles de capteurs d'imagerie grand format.

Même si ces résultats sont encore préliminaires et qu'un traitement approfondi des données doit être effectué, le vol d'essai démontre que même une observation unique peut couvrir des sources de rayons X de toutes les directions dans la partie de ciel observée, y compris les trous noirs de masse stellaire et les neutrons. étoiles. L'observation a également capturé l'éclaircissement des rayons X d'un système binaire contenant une étoile à neutrons. Les données de ces observations fournissent des informations sur la façon dont le rayonnement X de ces corps célestes change au fil du temps, ainsi que sur les spectres de rayons X de ces corps célestes. Les images et les spectres résultant des observations de test sont très cohérents avec les simulations.

L'instrument a également ciblé un certain nombre d'autres sources de rayons X, dont le Grand Nuage de Magellan (LMC), l'une de nos galaxies voisines. Les résultats démontrent que même une observation unique peut couvrir l'ensemble de cette galaxie, détectant plusieurs sources de rayons X, y compris des trous noirs, des étoiles à neutrons et des restes de supernova. L'imagerie claire de l'instrument d'un quasar distant, 3C 382, ​​à une distance de 810 millions d'années-lumière, révèle sa capacité à détecter des sources de rayons X relativement faibles. Dans ses futures observations, l'imageur devrait surveiller efficacement la variabilité des rayons X des corps célestes et découvrir de nouvelles sources transitoires.

Selon le Dr Yuan Weimin, chercheur principal (PI) de la mission EP et chercheur aux Observatoires astronomiques nationaux de l'Académie chinoise des sciences (NAOC), les premiers résultats montrent que "l'instrument fonctionne correctement" et répond aux exigences du module EP WXT. "C'est excitant de voir l'effort d'une décennie porter ses premiers fruits", a-t-il déclaré.

D'autres chercheurs impliqués dans la mission EP étaient également satisfaits.

Le Dr Zhang Chen, PI de l'assemblage de miroirs WXT, a déclaré que les résultats promettaient "des données abondantes et de haute qualité" après le lancement de la sonde.

Le professeur Paul O'Brien, scientifique nommé par l'ESA pour la mission EP et chercheur à l'Université de Leicester, a déclaré que les résultats étaient "vraiment impressionnants".

« Nous attendons un véritable imageur à rayons X mous à large champ depuis de nombreuses décennies, il est donc merveilleux de voir le module de test WXT en vol sur EP-WXT Pathfinder », a déclaré le professeur Richard Willingale, professeur O' Collègue de Brien à l'Université de Leicester. + Explorer plus loin

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