우주 이야기 1340 - X선 영역을 관측할 새 우주 망원경 크리즘 XRISM

 

(This artist's concept shows a face-on view of the XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission) spacecraft. Credit: NASA's Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab)

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(Scientists studied NGC 7319, part of the visual grouping of galaxies called Stephan’s Quintet, using the Medium-Resolution Spectrometer (MRS) in the Mid-Infrared Instrument (MIRI) on NASA’s James Webb Space Telescope. The galaxy contains a supermassive black hole that is actively accreting material. The spectrometer features integral field units (IFUs) – each containing a camera and spectrograph. IFUs provided the Webb team with a collection of images of the galactic core’s spectral features, shown here. Blue-colored regions indicate movement toward the viewer and orange-colored regions represent movement away from the viewer. Powerful radiation and winds from the black hole ionize hot spots of super-heated gas, creating the argon and neon lines. The hydrogen line is from colder dense gas in the central regions of the galaxy and entrained in the outflowing wind. The velocities are measured by shifts in the wavelengths of a given emission line feature.

Credits: NASA, ESA, CSA, STScI)

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천문학자들은 인간이 볼 수 있는 가시광 영역은 물론 인간의 눈에 보이지 않는 파장에서도 우주를 관측합니다. 파장이 긴 적외선이나 전파는 먼지와 가스를 뚫고 관찰하는데 유리하고 X선이나 감마선 같은 파장이 매우 짧은 전자기파는 높은 온도와 강력한 에너지를 내뿜는 천체를 관측할 때 유리합니다.

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따라서 과학자들은 우주에 모든 파장을 관측할 수 있는 다양한 망원경을 발사했습니다. 일본 JAXA가 개발하고 나사와 유럽 우주국이 협업하는 크리즘 XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission, pronounced “crism”)도 그중 하나입니다.

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나사는 구체적으로 크리즘의 리졸브 (Resolve)라는 마이크로 열량계 분광기 (microcalorimeter spectrometer) 장비를 만드는데 협업하고 있습니다. 리졸브는 400-1200 전자볼트 (eV)의 영역의 X선을 관측합니다. 참고로 우리가 보는 가시광은 2-3eV 정도입니다.

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(Watch to learn about spectroscopy, the dance between matter and light, and how NASA missions using it help scientists answer big questions about our universe.

Credits: NASA’s Goddard Space Flight Center)

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리졸브는 6x6 픽셀의 검출기에 X선 에너지가 도달할 때 생기는 에너지 변화를 검출하는 원리로 작동합니다. 이를 위해서는 기기를 영하 270도로 유지해야 합니다. 액체 헬륨을 이용한 다단계 냉각 시스템이 이 온도를 유지하는데 사용됩니다.

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크리즘은 강력한 적외선 망원경인 제임스 웹 우주 망원경과 함께 우주의 미스터리를 푸는 데 결정적인 단서를 제공할 것으로 기대됩니다. 특히 블랙홀처럼 X선 영역에서 관측이 필요한 천체를 얀구하는데 큰 도움이 될 것입니다.

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크리즘은 8월 26일 일본에서 발사할 예정이며 기본 임무 기간은 3년입니다. 앞으로 크리즘의 활약을 기대합니다.

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참고

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https://www.nasa.gov/feature/feature/2023/xrism-spacecraft-will-open-new-window-on-the-x-ray-cosmos

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