طیف سنجی اشعه ایکس با وضوح بالا از پلاسماهای اخترفیزیکی با میکروکالومترهای اشعه ایکس

خلاصه

وضوح طیفی بالا با قدرت تفکیک ، E/ΔE≳1000 در 6 keV ، اکنون در نجوم اشعه ایکس در دسترس است. مشاهدات اشعه ایکس به ویژه برای مطالعات پلاسما موثر است زیرا تغییرات اتمی عمده به عنوان ویژگی های طیفی در نوار اشعه ایکس ظاهر می شود. طیف سنجی با وضوح بالا ما را قادر می سازد تا طیف وسیعی از پلاسماهای اخترفیزیکی را که از آزمایشات زمینی بدست نمی آیند ، از نظر دما ، چگالی ، میدان مغناطیسی ، گرانش و سرعت بررسی کنیم.   در این بررسی ، ما پلاسمای ساطع کننده اشعه ایکس در جهان را به همراه تشخیص اولیه پلاسما توصیف می کنیم و توسعه تاریخی تکنیک های مورد استفاده برای طیف سنجی اشعه ایکس را به تصویر می کشیم. ما دستگاه میکرو کالری سنج اشعه ایکس ، طیف سنج اشعه ایکس نرم (SXS) را روی ماهواره ASTRO-H ترسیم می کنیم. با وجود عمر کوتاه ماهواره در مدار برای حدود یک ماه ، مشاهدات با SXS قدرت چشمگیر طیف سنجی با وضوح بالا را در نجوم اشعه ایکس نشان داده است. طیف مشاهده شده از پلاسما داغ در ناحیه اصلی خوشه پرسئوس نشان داد که Fe-K خط He-like برای اولین بار به وضوح در خطوط رزونانس ، ممنوع و ترکیبی حل شده است. عرض خط نشان می دهد که فشار آشفته تنها 4 درصد از فشار حرارتی پلاسما است. ما همچنین یافته ها و محدودیت های جدیدی را که از طیف عالی خوشه Perseus بدست آمده است ، توصیف می کنیم که همه آنها نشان دهنده پتانسیل بالایی از طیف سنجی اشعه ایکس است. بازیابی علم طیف سنجی ASTRO-H با XRISM انجام می شود ، یک ماموریت ژاپنی که برای راه اندازی در اوایل سال 2020 برنامه ریزی شده است. در آینده بیشتر ، آتنا علم غنی را با حساسیت بالا و وضوح طیفی خود در اوایل دهه 2030 توسعه خواهد داد.