XMM-Newton

XMM-Newton
XMM-Newton spacecraft model.png
Konstnärens intryck av rymdfarkosten XMM-Newton
Namn
Högkapacitetsröntgenspektroskopiuppdrag X- ray Multi-Mirror Mission
Typ av uppdrag Röntgenastronomi
Operatör Europeiska rymdorganisationen
COSPAR ID 1999-066A Edit this at Wikidata
SATCAT nr. 25989
Hemsida
http://sci.esa.int/xmm-newton/ http://xmm.esac.esa.int/
Uppdragets varaktighet
Planerad: 10 år Förfluten: 23 år, 3 månader, 14 dagar
Rymdskeppsegenskaper
Tillverkare Dornier Satellitensysteme, Carl Zeiss , Media Lario, Matra Marconi Space , BPD Difesa och Spazio, Fokker Space
Lanseringsmassa 3 764 kg (8 298 lb)
Torr massa 3 234 kg (7 130 lb)
Mått
Längd: 10,8 m (35 fot) Spännvidd: 16,16 m (53 fot)
Kraft 1 600 watt
Uppdragets början
Lanseringsdag 10 december 1999, 14:32 ( 1999-12-10UTC14:32 ) UTC
Raket Ariane 5 G nr 504
Starta webbplats Guyana Space Center ELA-3
Entreprenör Arianespace
Tillträdde tjänst 1 juli 2000
Slutet på uppdraget
Sista kontakten 31 december 2022 (planerad)
Orbital parametrar
Referenssystem Geocentrisk
Halvstor axel 65 648,3 km (40 792,0 mi)
Excentricitet 0,816585
Perigeum höjd 5 662,7 km (3 518,6 mi)
Apogeum höjd 112 877,6 km (70 138,9 mi)
Lutning 67,1338 grader
Period 2789,9 minuter
Epok 4 februari 2016, 01:06:30 UTC
Huvudteleskop
Typ 3 × Wolter typ-1
Diameter
Ytterspegel: 70 cm (28 tum) Inre spegel: 30,6 cm (12 tum)
Brännvidd 7,5 m (25 fot)
Uppsamlingsområde
0,4425 m 2 (5 sq ft) vid 1,5 keV 0,1740 m 2 (2 sq ft) vid 8 keV
Våglängder 0,1-12 keV (12-0,1 nm )
Upplösning 5 till 14 bågsekunder
XMM-Newton mission insignia
ESA astrofysiska insignier för XMM-Newton  
Animation av XMM-Newtons bana runt jorden

XMM-Newton , även känd som High Throughput X-ray Spectroscopy Mission och X-ray Multi-Mirror Mission , är ett röntgenrymdobservatorium som lanserades av European Space Agency i december 1999 på en Ariane 5- raket . Det är det andra hörnstensuppdraget i ESA:s Horizon 2000- program. Uppkallad efter fysikern och astronomen Sir Isaac Newton , rymdfarkosten har till uppgift att undersöka interstellära röntgenkällor, utföra smal- och bredspektrumspektroskopi och utföra den första samtidiga avbildningen av objekt i både röntgen och optisk ( synlig och ultraviolett ) våglängder.

Ursprungligen finansierad för två år, med en tioårig designlivslängd, förblir rymdfarkosten vid god hälsa och har fått upprepade uppdragsförlängningar, senast i mars 2023 och är planerad att fungera till slutet av 2026. ESA planerar att efterträda XMM- Newton med Advanced Telescope for High Energy Astrophysics (ATHENA), det andra stora uppdraget i Cosmic Vision 2015–2025-planen, som ska lanseras 2035. XMM-Newton liknar NASA :s Chandra X-ray Observatory , som också lanserades 1999 .

Från och med maj 2018 har närmare 5 600 artiklar publicerats om antingen XMM-Newton eller de vetenskapliga resultat den har returnerat.

Koncept och uppdragshistoria

Observationsomfånget för XMM-Newton inkluderar detektering av röntgenstrålning från astronomiska objekt, detaljerade studier av stjärnbildande regioner, undersökning av bildandet och utvecklingen av galaxhopar , miljön för supermassiva svarta hål och kartläggning av den mystiska mörka materien .

1982, redan innan lanseringen av XMM-Newtons föregångare EXOSAT 1983 , skapades ett förslag om ett "multi-spegel" röntgenteleskopuppdrag. XMM - uppdraget föreslogs formellt till ESA Science Program Committee 1984 och fick godkännande av byråns ministerråd i januari 1985. Samma år inrättades flera arbetsgrupper för att fastställa genomförbarheten av ett sådant uppdrag, och uppdragets mål presenterades vid en workshop i Danmark i juni 1985. Vid denna workshop föreslogs att rymdfarkosten skulle innehålla 12 lågenergi- och 7 högenergiröntgenteleskop. Rymdskeppets övergripande konfiguration utvecklades i februari 1987 och drog mycket av lärdomar från EXOSAT -uppdraget; Telescope Working Group hade minskat antalet röntgenteleskop till sju standardiserade enheter. I juni 1988 godkände Europeiska rymdorganisationen uppdraget och utfärdade en uppmaning till utredningsförslag (ett "meddelande om möjlighet"). Förbättringar av teknologin minskade ytterligare antalet röntgenteleskop som behövs till bara tre.

I juni 1989 hade uppdragets instrument valts ut och arbetet påbörjades med rymdfarkostens hårdvara. En projektgrupp bildades i januari 1993 och baserad på European Space Research and Technology Centre (ESTEC) i Noordwijk , Nederländerna. Huvudentreprenören Dornier Satellitensysteme (ett dotterbolag till det tidigare DaimlerChrysler Aerospace ) valdes i oktober 1994 efter att uppdraget godkänts i genomförandefasen, med utveckling och konstruktion som började i mars 1996 respektive mars 1997. XMM Survey Science Center etablerades vid University of Leicester 1995. De tre flygspegelmodulerna för röntgenteleskopen levererades av den italienska underleverantören Media Lario i december 1998, och rymdfarkosternas integration och testning slutfördes i september 1999.

XMM lämnade ESTEC-integrationsanläggningen den 9 september 1999, transporterad på väg till Katwijk och sedan med pråmen Emeli till Rotterdam . Den 12 september lämnade rymdfarkosten Rotterdam för Franska Guyana ombord på Arianespaces transportfartyg MN Toucan . Tukanen lade till vid den franska Guyanesiska staden Kourou den 23 september och transporterades till Guiana Space Centers Ariane 5 Final Assembly Building för slutlig uppskjutningsförberedelse.

Lanseringen av XMM ägde rum den 10 december 1999 kl. 14:32 UTC från Guyana Space Centre. XMM lyftes upp i rymden ombord på en Ariane 5- raket och placerades i en mycket elliptisk 40-graders bana som hade en perigeum på 838 km (521 mi) och en apogeum på 112 473 km (69 887 mi). Fyrtio minuter efter att ha släppts från Ariane övre scenen, bekräftade telemetri till markstationer att rymdfarkostens solarrayer hade utplacerats framgångsrikt. Ingenjörer väntade ytterligare 22 timmar innan de beordrade framdrivningssystemen ombord att skjuta totalt fem gånger, vilket mellan 10 och 16 december ändrade omloppsbanan till 7 365 × 113 774 km (4 576 × 70 696 mi) med en lutning på 38,9 grader . Detta resulterade i att rymdfarkosten gjorde ett helt varv på jorden ungefär var 48:e timme.

Omedelbart efter lanseringen påbörjade XMM sin Launch and Early Orbit-fas . Den 17 och 18 december 1999 öppnades dörrarna till röntgenmodulerna respektive Optical Monitor. Instrumentaktivering startade den 4 januari 2000 och instrumentdriftsfasen började den 16 januari. Den optiska monitorn (OM) fick första ljuset den 5 januari, de två European Photon Imaging Camera (EPIC) MOS - CCD :er följde den 16 januari och EPIC pn -CCD den 22 januari, och Reflection Grating Spectrometrs (RGS) såg första ljuset den 2 februari. Den 3 mars började kalibrerings- och prestationsvalideringsfasen och rutinmässiga vetenskapsoperationer började den 1 juni.

Under en presskonferens den 9 februari 2000 presenterade ESA de första bilderna tagna av XMM och meddelade att ett nytt namn hade valts för rymdfarkosten. Medan programmet formellt hade varit känt som High Throughput X-ray Spectroscopy Mission, skulle det nya namnet återspegla programmets natur och upphovsmannen till området spektroskopi. Roger Bonnet, ESA:s tidigare vetenskapschef, förklarade det nya namnet på XMM-Newton, "Vi har valt detta namn eftersom Sir Isaac Newton var mannen som uppfann spektroskopi och XMM är ett spektroskopiuppdrag . " Han noterade att eftersom Newton är synonymt med gravitation och ett av målen med satelliten var att lokalisera ett stort antal svarta hålskandidater, "fanns det inget bättre val än XMM-Newton för namnet på detta uppdrag."

Inklusive all konstruktion, uppskjutning av rymdfarkoster och två års drift, genomfördes projektet inom en budget på 689 miljoner euro (1999 villkor).

Drift

sänka driftstemperaturen för både EPIC- och RGS-kamerorna, en funktion som inkluderades för att motverka de skadliga effekterna av joniserande strålning på kamerapixlarna . I allmänhet kyls instrumenten för att minska mängden mörkström i enheterna. Under natten 3–4 november 2002 kyldes RGS-2 från sin initiala temperatur på −80 °C (−112 °F) ner till −113 °C (−171 °F), och några timmar senare till − 115 °C (−175 °F). Efter att ha analyserat resultaten fastställdes det att den optimala temperaturen för båda RGS-enheterna skulle vara −110 °C (−166 °F), och under 13–14 november ställdes både RGS-1 och RGS-2 till denna nivå. Under 6–7 november kyldes EPIC MOS-CCD-detektorerna från deras initiala driftstemperatur på -100 °C (−148 °F) till en ny inställning på -120 °C (−184 °F). Efter dessa justeringar visade både EPIC- och RGS-kamerorna dramatiska kvalitetsförbättringar.

Den 18 oktober 2008 drabbades XMM-Newton av ett oväntat kommunikationsfel, under vilken tid det inte fanns någon kontakt med rymdfarkosten. Även om viss oro uttrycktes över att fordonet kan ha drabbats av en katastrofal händelse, visade fotografier tagna av amatörastronomer vid Starkenburg-observatoriet i Tyskland och på andra platser över hela världen att rymdfarkosten var intakt och dök upp på kurs. En svag signal upptäcktes slutligen med en 35-meters (115 fot) antenn i New Norcia, västra Australien , och kommunikationen med XMM-Newton antydde att rymdfarkostens radiofrekvensomkopplare hade misslyckats. Efter att ha felsökt en lösning använde markkontrollanter NASA :s 34 m (112 fot) antenn vid Goldstone Deep Space Communications Complex för att skicka ett kommando som ändrade omkopplaren till sitt sista arbetsläge. ESA uppgav i ett pressmeddelande att den 22 oktober tog en markstation vid European Space Astronomy Center (ESAC) kontakt med satelliten, vilket bekräftade att processen hade fungerat och att satelliten var tillbaka under kontroll.

Uppdragsförlängningar

På grund av rymdfarkostens goda hälsa och den betydande avkastningen av data har XMM-Newton fått flera uppdragsförlängningar av ESA:s Science Program Committee. Den första förlängningen kom under november 2003 och utökade verksamheten till mars 2008. Den andra förlängningen godkändes i december 2005, vilket förlängde arbetet till mars 2010. En tredje förlängning antogs i november 2007, vilket förutsåg drift till 2012. Som en del av godkännandet , noterades att satelliten hade tillräckligt med förbrukningsmaterial ombord (bränsle, kraft och mekanisk hälsa) för att teoretiskt kunna fortsätta verksamheten efter 2017. Den fjärde förlängningen i november 2010 godkände operationer till och med 2014. En femte förlängning godkändes i november 2014 och bekräftades i November 2016, fortsatt verksamhet till och med 2018. En sjätte förlängning godkändes i december 2017, fortsatt verksamhet till slutet av 2020. En sjunde förlängning godkändes i november 2018, fortsatt verksamhet till slutet av 2022. En åttonde förlängning godkändes i mars 2023 , fortsatt verksamhet till slutet av 2026.

Rymdskepp

Mock-up av XMM-Newton på Cité de l'espace , Toulouse .

XMM-Newton är ett 10,8 meter (35 fot) långt rymdteleskop och är 16,16 m (53 fot) brett med solpaneler utplacerade. Vid lanseringen vägde den 3 764 kg (8 298 lb). Rymdfarkosten har tre stabiliseringsgrader, vilket gör att den kan sikta på ett mål med en noggrannhet på 0,25 till 1 bågsekund . Denna stabilisering uppnås genom användning av rymdfarkostens Attitude & Orbit Control Subsystem . Dessa system tillåter också rymdfarkosten att peka på olika himmelska mål och kan vända farkosten i maximalt 90 grader per timme. Instrumenten ombord på XMM-Newton är tre europeiska fotonkameror (EPIC), två reflektionsgitterspektrometrar ( RGS) och en optisk monitor.

Rymdfarkosten är ungefär cylindrisk till formen och har fyra huvudkomponenter. Längst fram i rymdskeppet är Mirror Support Platform , som stöder röntgenteleskopenheterna och gittersystemen, den optiska monitorn och två stjärnspårare . Runt den här komponenten finns servicemodulen , som bär olika stödsystem för rymdfarkoster: dator- och elbussar , förbrukningsvaror (som bränsle och kylvätska ), solpaneler , Telescope Sun Shield och två S- bandsantenner. Bakom dessa enheter finns Telescope Tube , en 6,8 meter (22 fot) lång, ihålig kolfiberstruktur som ger exakt avstånd mellan speglarna och deras detektionsutrustning. Den här sektionen är också värd för avgasningsutrustning på dess utsida, vilket hjälper till att avlägsna eventuella föroreningar från satellitens inre. I den bakre änden av rymdfarkosten finns Focal Plane Assembly , som stöder Focal Plane Platform (som bär kamerorna och spektrometrarna) och datahantering, kraftdistribution och radiatorenheter.

Instrument

Europeiska fotonkameror

De tre europeiska fotonbildskamerorna (EPIC) är de primära instrumenten ombord på XMM-Newton . Systemet består av två MOS - CCD- kameror och en enda pn -CCD-kamera, med ett totalt synfält på 30 bågminuter och ett energikänslighetsområde mellan 0,15 och 15 keV ( 82,7 till 0,83 ångströms ). Varje kamera innehåller ett filterhjul med sex positioner , med tre typer av röntgentransparenta filter, ett helt öppet och ett helt stängt läge; var och en innehåller också en radioaktiv källa som används för intern kalibrering. Kamerorna kan manövreras oberoende av varandra i en mängd olika lägen, beroende på vilken bildkänslighet och hastighet som behövs, samt intensiteten på målet.

De två MOS-CCD-kamerorna används för att upptäcka lågenergiröntgenstrålar. Varje kamera är sammansatt av sju kiselchips (ett i mitten och sex kretsar runt det), där varje chip innehåller en matris på 600 × 600 pixlar , vilket ger kameran en total upplösning på cirka 2,5 megapixlar . Som diskuterats ovan har varje kamera en stor intilliggande radiator som kyler instrumentet till en driftstemperatur på -120 °C (-184 °F). De utvecklades och byggdes av University of Leicester Space Research Center och EEV Ltd.

Pn-CCD-kameran används för att detektera högenergiröntgenstrålar och består av ett enda kiselchip med tolv individuella inbäddade CCD:er. Varje CCD är 64 × 189 pixlar, för en total kapacitet på 145 000 pixlar. Vid tidpunkten för dess konstruktion var pn-CCD-kameran på XMM-Newton den största sådan enhet som någonsin tillverkats, med en känslig yta på 36 cm 2 (5,6 sq in). En kylare kyler kameran till −90 °C (−130 °F). Detta system gjordes av Astronomisches Institut Tübingen , Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics och PNSensor, hela Tyskland.

EPIC-systemet registrerar tre typer av data om varje röntgenstrålning som upptäcks av dess CCD-kameror. Den tid som röntgenstrålningen anländer gör det möjligt för forskare att utveckla ljuskurvor , som projicerar antalet röntgenstrålar som kommer över tiden och visar förändringar i målets ljusstyrka. Där röntgenstrålen träffar gör kameran att en synlig bild kan framkallas av målet. Mängden energi som bärs av röntgenstrålen kan också detekteras och hjälper forskare att fastställa de fysiska processer som sker vid målet, såsom dess temperatur, dess kemiska sammansättning och hur miljön är mellan målet och teleskopet .

Spektrometrar för reflektionsgitter

Reflektionsgitterspektrometrarna (RGS) är ett sekundärt system på rymdfarkosten och består av två fokalplanskameror och deras tillhörande reflektionsgittermatriser . Detta system används för att bygga röntgenspektraldata och kan bestämma de element som finns i målet, såväl som temperaturen, kvantiteten och andra egenskaper hos dessa element. RGS-systemet fungerar i 2,5 till 0,35 keV ( 5 till 35 ångström ), vilket möjliggör detektering av kol, kväve, syre, neon, magnesium, kisel och järn.

Focal Plane-kamerorna består var och en av nio MOS-CCD-enheter monterade i rad och följer en kurva som kallas en Rowland-cirkel . Varje CCD innehåller 384 × 1024 pixlar, för en total upplösning på mer än 3,5 megapixlar. Den totala bredden och längden av CCD-matrisen dikterades av storleken på RGS-spektrumet respektive våglängdsområdet. Varje CCD-array är omgiven av en relativt massiv vägg, vilket ger värmeledning och strålningsskärmning . Tvåstegs radiatorer kyler kamerorna till en driftstemperatur på −110 °C (−166 °F). Kamerasystemen var ett samarbete mellan SRON , Paul Scherrer Institute och MSSL , med EEV Ltd och Contraves Space som tillhandahåller hårdvara.

Reflektionsgittret är fästa vid två av de primära teleskopen. De tillåter ungefär 50 % av de inkommande röntgenstrålarna att passera ostört till EPIC-systemet, medan de andra 50 % omdirigeras till fokalplanskamerorna. Varje RGA designades för att innehålla 182 identiska gitter, även om ett tillverkningsfel lämnade ett med endast 181. Eftersom teleskopspeglarna redan har fokuserat röntgenstrålarna så att de konvergerar vid brännpunkten, har varje gitter samma infallsvinkel, och som med fokalplanskamerorna, varje gitteruppsättning överensstämmer med en Rowland-cirkel. Denna konfiguration minimerar fokala aberrationer. Varje 10 × 20 cm (4 × 8 tum) galler består av 1 mm (0,039 tum) tjockt kiselkarbidsubstrat täckt med en 2 000 ångström (7,9 × 10 −6 tum) guldfilm och stöds av fem berylliumförstyvningar . Gallren innehåller ett stort antal spår, som faktiskt utför röntgenavböjningen; varje galler innehåller i genomsnitt 646 spår per millimeter. RGA:erna byggdes av Columbia University .

Optisk monitor

Den optiska monitorn (OM) är ett 30 cm (12 tum) Ritchey-Chrétien optiskt/ultraviolett teleskop designat för att ge samtidiga observationer tillsammans med rymdfarkostens röntgeninstrument. OM är känsligt mellan 170 och 650 nanometer i ett 17 × 17 bågminuters kvadratiskt synfält i linje med mitten av röntgenteleskopets synfält. Den har en brännvidd på 3,8 m (12 fot) och ett brännvidd på ƒ/12,7.

Instrumentet består av teleskopmodulen, som innehåller optik, detektorer, processutrustning och strömförsörjning; och den digitala elektronikmodulen, som innehåller instrumentets styrenhet och databehandlingsenheter. Inkommande ljus riktas in i ett av två helt redundanta detektorsystem. Ljuset passerar genom ett filterhjul med 11 lägen (ett ogenomskinligt för att blockera ljus, sex bredbandsfilter, ett vitt ljusfilter, ett förstoringsglas och två grisms ), sedan genom en förstärkare som förstärker ljuset en miljon gånger, sedan till CCD-sensorn. CCD:n är 384 × 288 pixlar i storlek, varav 256 × 256 pixlar används för observationer; varje pixel subsamplas ytterligare till 8 × 8 pixlar, vilket resulterar i en slutprodukt som är 2048 × 2048 i storlek. Den optiska monitorn byggdes av Mullard Space Science Laboratory med bidrag från organisationer i USA och Belgien.

Teleskop

Fokuserande röntgenstrålar med blickreflektion i ett Wolter Type-1 optiskt system

Matar EPIC- och RGS-systemen är tre teleskop utformade speciellt för att rikta röntgenstrålar in i rymdfarkostens primära instrument. Teleskopenheterna har vardera en diameter på 90 cm (35 tum), är 250 cm (98 tum) långa och har en basvikt på 425 kg (937 lb). De två teleskopen med Reflection Grating Arrays väger ytterligare 20 kg (44 lb). Teleskopens komponenter inkluderar (framifrån och bak) spegelenhetens dörr, ingångs- och röntgenskärmar, spegelmodul , elektrondeflektor, en reflektionsgitteruppsättning i två av enheterna och utgångsskärm.

Varje teleskop består av 58 cylindriska, kapslade Wolter Type-1 speglar utvecklade av Media Lario i Italien, var och en 600 mm (24 tum) lång och varierar i diameter från 306 till 700 mm (12,0 till 27,6 tum), som producerar en total uppsamlingsyta på 4 425 cm 2 (686 sq in) vid 1,5 keV och 1 740 cm 2 (270 sq in) vid 8 keV. Speglarna sträcker sig från 0,47 mm (0,02 tum) tjocka för den innersta spegeln till 1,07 mm (0,04 tum) tjocka för den yttersta spegeln, och avståndet mellan varje spegel sträcker sig från 1,5 till 4 mm (0,06 till 0,16 tum) från innersta till yttersta . Varje spegel byggdes genom att ångdeponera ett 250 nm lager av guldreflekterande yta på en högpolerad aluminiumdorn, följt av elektroformning av ett monolitiskt nickelstödskikt på guldet. De färdiga speglarna limmades in i spåren på en Inconel- spindel, vilket håller dem inriktade inom den femmikrontolerans som krävs för att uppnå adekvat röntgenupplösning. Dornarna tillverkades av Carl Zeiss AG och elektroformningen och slutmonteringen utfördes av Media Lario med bidrag från Kayser-Threde .

Delsystem

Attityd & Orbit Control System

Rymdskepps treaxliga attitydkontroll hanteras av Attitude & Orbit Control System (AOCS), som består av fyra reaktionshjul , fyra tröghetsmätenheter , två stjärnspårare , tre fina solsensorer och tre solinsamlingssensorer. AOCS tillhandahålls av Matra Marconi Space i Storbritannien.

Grov orientering av rymdskepp och underhåll av omloppsbana tillhandahålls av två uppsättningar av fyra 20 newton (4,5 lb f ) hydrazinpropeller (primär och reserv). Hydrazinpropellerna byggdes av DASA-RI i Tyskland.

AOCS uppgraderades 2013 med en mjukvarupatch ('4WD'), för att kontrollera attityden med hjälp av de 3 primära reaktionshjulen plus det 4:e reservhjulet, oanvänt sedan lanseringen, i syfte att spara drivmedel för att förlänga rymdfarkostens livslängd. År 2019 förutspåddes bränslet hålla till 2030.

Kraftsystem

Primärström för XMM-Newton tillhandahålls av två fasta solpaneler. Arrayerna är sammansatta av sex paneler som mäter 1,81 × 1,94 m (5,9 × 6,4 ft) för totalt 21 m 2 (230 sq ft) och en massa på 80 kg (180 lb). Vid lanseringen gav arrayerna 2 200 W effekt och förväntades ge 1 600 W efter tio års drift. Utplaceringen av varje array tog fyra minuter. Arrayerna tillhandahölls av Fokker Space i Nederländerna.

När direkt solljus inte är tillgängligt, levereras ström från två nickel-kadmiumbatterier som ger 24 Ah och väger 41 kg (90 lb) vardera. Batterierna levererades av SAFT i Frankrike.

Strålningsövervakningssystem

Kamerorna åtföljs av EPIC Radiation Monitor System (ERMS), som mäter strålningsmiljön som omger rymdfarkosten; specifikt det omgivande proton- och elektronflödet. Detta ger en varning för skadliga strålningshändelser för att möjliggöra automatisk avstängning av de känsliga kamerans CCD:er och tillhörande elektronik. ERMS byggdes av Centre d'Etude Spatiale des Rayonnements i Frankrike.

Visuella övervakningskameror

De visuella övervakningskamerorna (VMC) på rymdfarkosten lades till för att övervaka utbyggnaden av solpaneler och solskyddet, och har dessutom tillhandahållit bilder av propellerna som avfyrar och avgasar teleskopröret under tidiga operationer. Två VMC installerades på Focal Plane Assembly ser fram emot. Den första är FUGA-15, en svartvit kamera med högt dynamiskt omfång och 290 × 290 pixlars upplösning. Den andra är IRIS-1, en färgkamera med variabel exponeringstid och 400 × 310 pixlars upplösning. Båda kamerorna mäter 6 × 6 × 10 cm (2,4 × 2,4 × 3,9 tum) och vikten 430 g (15 oz). De använder aktiva pixelsensorer , en teknik som var ny vid tiden för XMM-Newtons utveckling . Kamerorna har utvecklats av OIC–Delft och IMEC , båda i Belgien.

Marksystem

XMM-Newton uppdragskontroll finns vid European Space Operations Center (ESOC) i Darmstadt , Tyskland. Två markstationer , belägna i Perth och Kourou , används för att upprätthålla kontinuerlig kontakt med rymdfarkosten genom större delen av dess omloppsbana. Back-up markstationer finns i Villafranca del Castillo , Santiago och Dongara . Eftersom XMM-Newton inte innehåller någon inbyggd datalagring, sänds vetenskapsdata till dessa markstationer i realtid.

Data vidarebefordras sedan till European Space Astronomy Centers Science Operations Centre i Villafranca del Castillo, Spanien, där rörledningsbearbetning har utförts sedan mars 2012. Data arkiveras på ESAC Science Data Centre och distribueras till spegelarkiv vid Goddard . Space Flight Center och XMM-Newton Survey Science Center (SSC) vid L' Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie . Före juni 2013 drevs SSC av University of Leicester , men verksamheten överfördes på grund av ett indraget finansiering av Storbritannien.

Observationer och upptäckter

Rymdobservatoriet användes för att upptäcka galaxhopen XMMXCS 2215-1738 , 10 miljarder ljusår bort från jorden.

Objektet SCP 06F6 , upptäckt av Hubble Space Telescope (HST) i februari 2006, observerades av XMM-Newton i början av augusti 2006 och verkade visa ett röntgenljus runt det som är två storleksordningar mer lysande än supernovor .

rapporterade ett team från universitetet i Genève, Schweiz , att XMM-Newton såg ett bloss som varade i fyra timmar med en toppintensitet på 10 000 gånger den normala hastigheten, från en observation av Supergiant Fast X-ray Transient IGR J18410-0535 , där en blå superjättestjärna kastade en plym av materia som delvis intogs av en mindre följeslagare neutronstjärna med åtföljande röntgenstrålning.

I februari 2013 tillkännagavs att XMM-Newton tillsammans med NuSTAR för första gången har mätt snurrhastigheten för ett supermassivt svart hål genom att observera det svarta hålet i kärnan av galaxen NGC 1365 . Samtidigt verifierade den modellen som förklarar förvrängningen av röntgenstrålar som sänds ut från ett svart hål.

I februari 2014, separata analyser extraheras från spektrumet av röntgenstrålning observerade av XMM-Newton en monokromatisk signal runt 3,5 keV. Denna signal kommer från olika galaxhopar , och flera scenarier med mörk materia kan motivera en sådan linje. Till exempel, en 3,5 keV-kandidat som förintas till 2 fotoner, eller en 7 keV mörk materia-partikel som sönderfaller till foton och neutrino.

I juni 2021 publicerade en av de största röntgenundersökningarna med hjälp av Europeiska rymdorganisationens XMM-Newton rymdobservatorium de första resultaten som kartlade tillväxten av 12 000 supermassiva svarta hål i kärnorna i galaxer och galaxhopar.

Se även

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=XMM-Newton&oldid=1145753351 "