Het Einstein Probe-ruimtevaartuig van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) bereidt zich voor op de lancering in januari 2024. Uitgerust met röntgeninstrumenten van de volgende generatie met een hoge gevoeligheid en een zeer breed gezichtsveld, zal dit apparaat de hemel aftasten en op zoek gaan naar röntgenstraling afkomstig van neutronensterren en zwarte gaten.
Het Einstein Probe-project is het resultaat van CAS-samenwerking met ESA en het Max Planck Instituut voor Buitenaardse Fysica. In ruil voor zijn bijdrage aan het ontwerp van deze missie en de definitie van de wetenschappelijke doelstellingen ervan, krijgt ESA toegang tot 10% van de gegevens die zijn verkregen als resultaat van Einstein Probe-waarnemingen.
"Dankzij het innovatieve ontwerp kan Einstein Probe grote delen van de hemel in één oogopslag waarnemen", zeggen wetenschappers. "Op deze manier kunnen we veel nieuwe bronnen ontdekken en tegelijkertijd het gedrag bestuderen van röntgenlicht afkomstig van bekende hemellichamen."
Röntgenstraling uit astronomische bronnen bevat fundamentele informatie over enkele van de meest mysterieuze objecten en verschijnselen in de wereld het heelal. Het wordt geassocieerd met botsingen tussen neutronensterren, supernova-explosies, materie die op zwarte gaten of superdichte sterren valt. Einstein Probe zal ons begrip van deze kosmische gebeurtenissen verbeteren door nieuwe bronnen te ontdekken.
De mogelijkheid om regelmatig nieuwe bronnen van röntgenstraling te detecteren is belangrijk voor het verdiepen van ons begrip van de oorsprong van zwaartekrachtgolven. Wanneer twee superdichte massieve objecten zoals twee neutronensterren of zwarte gatenbotsen, creëren ze golven die uiteindelijk de aarde bereiken. Meerdere detectoren kunnen dit signaal registreren, maar kunnen de bron vaak niet vinden. Door wetenschappers in staat te stellen deze kortstondige gebeurtenissen snel te bestuderen, zal Einstein Probe de oorsprong helpen bepalen van veel van de zwaartekrachtgolfpulsen die op aarde worden waargenomen.
Het ruimtevaartuig is uitgerust met instrumenten van de nieuwe generatie met een hoge gevoeligheid en de mogelijkheid om grote delen van de hemel te observeren. Dit zijn Wide-field X-ray Telescope (WXT) en Follow-up X-ray Telescope (FXT). WXT heeft een modulair optisch ontwerp dat kreeftenogen nabootst en maakt gebruik van innovatieve Micro Pore Optics-technologie. Hierdoor kan het instrument 3600 vierkante graden (bijna een tiende van de hemelbol) in één beeld waarnemen.
Nieuwe bronnen of interessante gebeurtenissen die door WXT worden opgemerkt, worden vervolgens in detail bestudeerd door de meer gevoelige FXT. Ook zal het ruimtevaartuig een signaal naar de grond zenden om de telescopen te lanceren Aarde en in de ruimte, die op andere golflengten werken (van radio tot gammastraling). Ze zullen snel naar een nieuwe bron verwijzen en gegevens verzamelen om de gebeurtenis grondig te onderzoeken.
ESA speelde een belangrijke rol bij de ontwikkeling van de wetenschappelijke apparatuur van de Einstein Probe. Het verleende ondersteuning bij het testen en kalibreren van de WXT-röntgendetectoren en -optiek, en ontwikkelde in samenwerking met het Max Planck Instituut de spiegelassemblage voor een van de twee FXT-telescopen. Grondstations gedurende de missie ESA zal worden gebruikt om gegevens van het ruimtevaartuig te downloaden.
"De mogelijkheden van Einstein Probe vormen een aanzienlijke aanvulling op diepgaande studies van individuele kosmische bronnen", merken de wetenschappers op. “Dit instrument is ook een ideale voorloper van ESA’s NewAthena-missie, die momenteel in ontwikkeling is en het grootste röntgenobservatorium ooit gebouwd zal worden.”
Lees ook: