Toliko precizan da može uočiti objekt od 3,5 mm sa udaljenosti od 1 kilometra

Japanski tim je upravo izgradio teleskop toliko precizan da može uočiti objekt od 3,5 mm sa udaljenosti od 1 kilometra. Ovaj ultraprecizni teleskop može detektovati detalje koje većina instrumenata u potpunosti ne bi primijetila.

Posmatranje svemira u rendgenskim zrakama

Tim japanskih naučnika razvio je rendgenski teleskop visoke rezolucije sposoban da detektuje objekt širine samo 3,5 mm sa udaljenosti od jednog kilometra. Testirano je korištenjem jedinstvenog zemaljskog sistema koji simulira svjetlost zvijezda.

Projekat okuplja istraživače sa Univerziteta Nagoya i sinhrotronskog postrojenja SPring-8, kombinujući stručnost u astronomiji i preciznom inženjerstvu. Njihovi nalazi, objavljeni u publikacijama Astronomskog društva Pacifika, ističu i tehničko dostignuće i novi smjer za manje, visokoučinkovite instrumente.

Posmatranje svemira u rendgenskim zrakama ostaje ključno za razumijevanje ekstremnih kosmičkih okruženja. Kako su naveli istraživači, događaji poput solarnih baklji, zvjezdanih eksplozija i materije u blizini crnih rupa emituju intenzivno rendgensko zračenje koje nosi kritične fizičke informacije.

Bonus video:

Ogledalo napravljeno s nanometarskom tačnošću

Srce teleskopa leži u njegovom ogledalu, komponenti koja mora ispunjavati neobično stroge zahtjeve. Rendgenski zraci se ne ponašaju kao vidljiva svjetlost i mogu se reflektirati samo pod vrlo malim uglovima. To zahtijeva površine oblikovane s nanometarskom preciznošću.

Da bi se suočio s ovim izazovom, tim je koristio preciznu metodu elektroformiranja razvijenu na SPring-8. Kako je izvijestila studija objavljena u Publikacijama Astronomskog društva Pacifika, proizveli su niklovo ogledalo promjera 60 mm i visine 200 mm.

Ovo ogledalo se razlikuje od konvencionalnih dizajna u jednom ključnom aspektu. To je jedna bešavna ljuska. Bez spojeva ili šavova, postoji manje mogućnosti za neusklađenost ili deformaciju. Kao što je objasnio Ikuyuki Mitsuishi, vođa projekta na Postdiplomskom studiju prirodnih nauka Univerziteta Nagoya:

"Ogledalo je poput vrlo preciznog lijevka za rendgenske zrake. Ako je bilo koji dio lijevka i malo van svog mjesta, rendgenski zraci promašuju svoju metu i slika se zamućuje. Također mora preživjeti intenzivne vibracije lansiranja sondažne rakete, a istovremeno zadržati svoju optičku preciznost".

Rekreiranje zvjezdane svjetlosti u laboratoriji

Prije slanja teleskopa u svemir, istraživači su morali provjeriti njegove performanse u realnim uvjetima. To je predstavljalo fundamentalnu poteškoću, jer zvjezdana svjetlost stiže do Zemlje kao gotovo paralelni zraci zbog ogromnih udaljenosti.

Da bi ovo replicirali, tim je dizajnirao namjenski sistem za testiranje na SPring-8. Prema riječima istraživača, postavili su izvor rendgenskih zraka od 10 mikrometara otprilike 900 metara od ogledala. Na toj udaljenosti, zraci ostaju dovoljno paralelni da simuliraju one koji dolaze od udaljenih zvijezda.

Ovaj pristup omogućio je precizno mjerenje ugaone rezolucije teleskopa. Ryuto Fujii, prvi autor studije, izjavio je da je "to prvi zemaljski sistem sposoban da precizno procijeni performanse svemirskih teleskopa visoke rezolucije s rendgenskim zracima pri tvrdim energijama rendgenskog zračenja i dostupan je istraživačima širom svijeta koji žele razviti i testirati sličnu tehnologiju".

Uspješan test u svemiru s FOXSI-4

Teleskop je kasnije prebačen na FOXSI-4, misiju sondažne rakete lansirane s Aljaske 17. aprila 2024. Misija je nosila sedam rendgenskih teleskopa dizajniranih za posmatranje aktivnosti Sunca.

Na osnovu podataka misije, instrument je uspješno posmatrao aktivnu solarnu baklju, potvrđujući svoje mogućnosti u stvarnim uslovima. Ovaj let označio je prvo učešće domaćeg japanskog teleskopa visoke rezolucije s rendgenskim zracima u međunarodnom programu sondažnih raketa.

Istraživači su utvrdili da glavno ograničenje oštrine slike dolazi od sitnih nesavršenosti duž površine ogledala. Ovi nalazi pružaju jasan smjer za poboljšanje. Ažurirana verzija teleskopa planirana je za FOXSI-5, planiran za 2026. godinu.

Dugoročno gledano, cilj je smanjiti ovu tehnologiju kako bi se mogla smjestiti unutar CubeSat-ova, tih sićušnih satelita veličine kutije za cipele. Istraživački tim je izjavio da još nijedna misija nije koristila rendgensku optiku visoke rezolucije na ovako malim platformama, što bi moglo znatno olakšati pristup rendgenskim posmatranjima iz svemira.

╰┈➤ Program N1 televizije možete pratiti UŽIVO na ovom linku kao i putem aplikacija za Android /iPhone/iPad