Японские ученые разработали рентгеновский телескоп, разрешение которого позволяет различать объекты шириной 3,5 мм на расстоянии одного километра. Для достижения такой точности они объединили технологии изготовления зеркал для синхротронов и опыт космической астрономии, пишет Phys.org.
Рентгеновские лучи несут информацию о самых горячих и бурных процессах во Вселенной — от солнечных вспышек до материи вокруг черных дыр. Однако атмосфера Земли поглощает это излучение, поэтому изучать его можно только из космоса. Главная сложность создания телескопов для подобной задачи — зеркала. Рентгеновские лучи отражаются только под очень малыми углами, поэтому поверхность зеркала должна быть идеальной с точностью до нанометра. Любое смещение при сборке или вибрация при запуске могут испортить изображение.
Для решения проблемы ученые использовали опыт Научно-исследовательского центра SPring-8, где создают зеркала для фокусировки мощного синхротронного излучения. С помощью технологии электроформования было изготовлено цельное никелевое зеркало без швов и стыков, что исключило риск искажений.
Перед запуском телескоп нужно было протестировать на Земле. Для этого требовалось имитировать параллельные лучи далеких звезд, что крайне сложно в лабораторных условиях. Ученые создали уникальную установку в SPring-8: крошечный источник рентгеновского излучения (10 микрометров) разместили на расстоянии 900 метров от зеркала. Это позволило с высокой точностью воссоздать условия космоса.
Телескоп был успешно запущен 17 апреля 2024 года на зондирующей ракете FOXSI-4 с Аляски. Он стал одним из семи инструментов на борту и впервые позволил японским ученым получить изображения солнечной вспышки с высоким разрешением в рамках международной миссии.
Анализ показал, что главным ограничением для дальнейшего роста четкости являются микроскопические дефекты на поверхности зеркала. Теперь у инженеров есть четкая цель для совершенствования технологии. В перспективе команда планирует миниатюризировать систему, чтобы размещать такие телескопы на кубсатах — компактных спутниках размером с обувную коробку. Это сделает рентгеновскую астрономию доступнее и откроет новую эру в изучении Вселенной.
Ранее ученые рассчитали зодиакальный путь межзвездной кометы 3I/ATLAS.
Источник: hi-tech.mail.ru