XRISM hat zum ersten Mal das hochauflösende Spektrum des Supernova-Überrests N132D erfasst und uns damit ein beispielloses, tiefgreifendes Verständnis der chemischen und physikalischen Eigenschaften von Sternen nach Explosionen ermöglicht und so unser Verständnis der elementaren Zusammensetzung des Universums vertieft.

Das Resolve-Instrument von XRISM erfasste Daten vom Supernova-Überrest N132D in der Großen Magellanschen Wolke und erzeugte das detaillierteste Röntgenspektrum, das jemals für das Objekt erstellt wurde. Das Spektrum zeigt Peaks im Zusammenhang mit Silizium, Schwefel, Argon, Kalzium und Eisen. Der Einschub ist ein N132D-Bild, aufgenommen mit dem Xtend-Instrument von XRISM. Quelle: JAXA/NASA/XRISMResolve und Xtend

Dieses Bild ist das erste hochauflösende Spektrum, das vom Resolution-Instrument der XRISM-Mission der Japan Aerospace Exploration Agency aufgenommen wurde. Es zeigt die Röntgenenergie, die im Überrest eines massereichen Sterns in der nahegelegenen Großen Magellanschen Wolke erzeugt wird, der explodierte und einen „Supernova-Überrest“ namens N132D erzeugte. Spektren wie dieses werden es Wissenschaftlern ermöglichen, die Temperatur und Bewegung von Röntgengasen mit beispielloser Empfindlichkeit und Präzision zu messen.

Das Spektrum zeigt, welche chemischen Elemente in N132D vorhanden sind. XRISM kann jedes Element identifizieren, indem es die spezifische Energie des von jedem Element emittierten Röntgenlichts misst (das „keV“ auf der x-Achse im Diagramm bezieht sich auf Kiloelektronenvolt, eine Energieeinheit). Die „Energieauflösung“ von XRISM (die Fähigkeit, Röntgenlicht unterschiedlicher Energie zu unterscheiden) ist unglaublich. Die schwache graue Linie zeigt das gleiche Spektrum des XIS-Instruments (Datenquelle) am Suzusaku-Röntgenteleskop der Japan Aerospace Exploration Agency. Innerhalb des von diesem Spektrum angezeigten Energiebereichs ist die Energieauflösung von XRISM mehr als 40-mal besser.

Dieses Periodensystem beschreibt die Hauptquellen jedes Elements auf der Erde. In Fällen, in denen beide Quellen gleichermaßen beitragen, sind beide Quellen vorhanden. Quelle: NASA Goddard Space Flight Center

Dieser Energiebereich ermöglicht es Wissenschaftlern, zwischen Elementen wie Silizium (Si), Schwefel (S), Argon (Ar), Kalzium (Ca) und Eisen (Fe) zu unterscheiden – Elemente, die nur bei Supernova-Explosionen entstehen (siehe Bild oben). XRISM kann uns helfen, ihre Häufigkeit und Geschwindigkeit zu messen. Es ermöglicht uns auch, dreidimensionale Karten der Bewegung und Verteilung chemischer Elemente zu erstellen, die durch die Wechselwirkung des Supernova-Überrests mit seiner Umgebung verursacht werden. Dies gibt uns Hinweise auf die Art der Explosion, die den Supernova-Überrest erzeugte, und auf die Verteilung der Elemente, die letztendlich die Bausteine ​​der Erde und des Lebens, wie wir es kennen, bilden.

Aus diesem Spektrum trennte XRISM die zuvor nicht unterscheidbaren Schwefel- und Eisenspitzen und detektierte erfolgreich die Silizium- und Kalziumspitzen mit größerer Klarheit als je zuvor. Das unglaublich scharfe Spektrum wird mit dem oberen rechten Bild desselben Supernova-Überrests gepaart, das gleichzeitig mit dem Xtend-Instrument von XRISM aufgenommen wurde.

Zusammengestellte Quelle: ScitechDaily