XRISM, avec son instrument de 36 pixels, fournit des informations sans précédent sur les environnements extrêmes de l'univers, améliorant ainsi notre compréhension de la chimie et de la dynamique céleste. Crédit : Goddard Space Flight Center de la NASA
Le vaisseau spatial XRISM, utilisant un instrument de seulement 36 pixels, révolutionne notre compréhension du cosmos en fournissant des profils chimiques détaillés et des vues 3D des mouvements célestes. Développé par une équipe mondiale dirigée par le Japon et NASAXRISM explore les environnements cosmiques extrêmes et améliore notre connaissance des phénomènes les plus énergétiques de l'univers.
À une époque où les minuscules caméras des téléphones sont capables de prendre des instantanés avec des millions de pixels, un instrument du satellite XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission) dirigé par le Japon capture la science révolutionnaire avec seulement 36 d'entre eux.
« Cela peut sembler impossible, mais c'est en réalité vrai », a déclaré Richard Kelley, chercheur principal américain pour XRISM au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland. « L'instrument Resolve nous donne un aperçu plus approfondi de la composition et du mouvement des objets émettant des rayons X grâce à une technologie inventée et perfectionnée à Goddard au cours des dernières décennies. »
XRISM (prononcer « crism ») est dirigé par la JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) en collaboration avec la NASA, avec les contributions de l'ESA (Agence spatiale européenne). Il s'est mis en orbite en septembre dernier et scrute depuis lors le cosmos. La mission détecte les rayons X « mous », qui ont des énergies jusqu'à 5 000 fois supérieures à la lumière visible. Il sondera les régions les plus chaudes de l'univers, les structures les plus grandes et les objets ayant la gravité la plus forte, comme les trous noirs supermassifs au cœur des galaxies lointaines.
XRISM y parvient avec un instrument nommé Resolve.
« Resolve est bien plus qu’un appareil photo. Son détecteur prend la température de chaque rayon X qui le frappe », a déclaré Brian Williams, scientifique du projet XRISM de la NASA à Goddard. « Nous appelons Resolve un spectromètre microcalorimétrique car chacun de ses 36 pixels mesure d'infimes quantités de chaleur délivrée par chaque rayon X entrant, nous permettant de voir les empreintes chimiques des éléments constituant les sources avec des détails sans précédent. »
La structure carrée au centre de cette image montre le réseau de microcalorimètres de 6 x 6 pixels au cœur de Resolve, un instrument de XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission). Le tableau mesure 0,2 pouces (5 millimètres) de côté. L'appareil produit un spectre de sources de rayons X compris entre 400 et 12 000 électrons-volts, soit jusqu'à 5 000 fois l'énergie de la lumière visible, avec des détails sans précédent. Crédit : NASA/XRISM/Caroline Kilbourne
Pour ce faire, l'ensemble du détecteur doit être refroidi à 459,58 degrés en dessous de zéro. Fahrenheit (moins 273,1 degrés Celsius), juste une moustache au-dessus zéro absolu.
L'instrument est si précis qu'il peut détecter les mouvements des éléments au sein d'une cible, fournissant ainsi une vue 3D efficace. Le gaz se dirigeant vers nous brille à des énergies légèrement supérieures à la normale, tandis que le gaz s'éloignant de nous émet des énergies légèrement inférieures. Cela permettra par exemple aux scientifiques de mieux comprendre le flux de gaz chauds au sein des amas de galaxies et de suivre le mouvement des différents éléments présents dans les débris des explosions de supernova.
Resolve emmène les astronomes dans une nouvelle ère d’exploration cosmique – et avec seulement trois douzaines de pixels.
XRISM est une mission collaborative entre JAXA et la NASA, avec les contributions de plus de 70 institutions au Japon, aux États-Unis, au Canada et en Europe. La NASA Goddard a développé le détecteur Resolve et de nombreux sous-systèmes d'instruments, ainsi que les deux ensembles de miroirs à rayons X. Goddard est également responsable du Science Data Center, qui a développé un logiciel d'analyse et le pipeline de traitement des données, ainsi que du soutien au programme XRISM General Observer.
