SRON Netherlands Institute for Space Research

Röntgentelescoop XRISM succesvol gelanceerd

De röntgentelescoop XRISM is in de vroege ochtend van 7 september gelanceerd aan boord van een JAXA H-IIA raket vanaf Tanegashima Space Center in Japan. Het Nederlandse ruimteonderzoeksinstituut SRON is onderdeel van het consortium en heeft het filterwiel met kalibratiesysteem ontwikkeld.  

In 2016 gaf de Japanse röntgentelescoop Hitomi ons een glimp van het hete heelal voordat een defect controlesysteem al na enkele weken een einde maakte aan de missie. Sindsdien kijken astronomen reikhalzend uit naar de lancering van zijn opvolger—de X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission (XRISM). Tijdens de ontwikkeling heeft de Japanse ruimtevaartorganisatie JAXA opnieuw samengewerkt met NASA en ESA, waarbij SRON wederom samen met de universiteit van Genève het filterwiel met kalibratiesysteem heeft geleverd.

XRISM is ontworpen met dezelfde wetenschappelijke vragen in het achterhoofd als Hitomi. Hoe zijn clusters van sterrenstelsels gevormd? Hoe ziet hun structuur eruit? De telescoop kijkt naar het hete gas binnen een cluster; het intracluster medium (ICM). Want hoewel we met telescopen zoals Hubble en James Webb vooral sterrenstelsels zien, neemt het ICM het overgrote deel van de massa van het cluster voor zijn rekening. Vanwege de hoge temperatuur is het het beste te zien via röntgenstraling. Verder bekijkt XRISM ook andere hoogenergetische processen, zoals supernovae en superzware zwarte gaten die krachtige jets uitstralen. Het Resolve-instrument meet de energie van röntgenstraling zo nauwkeurig (5-7 eV op 0.3-12 keV) dat astronomen met ongekende precisie snelheden kunnen berekenen van materie die daarbij wordt uitgestoten. Dat geeft ze een uniek inzicht in de stroom van materie door sterrenstelsels, in het ICM en weer terug. 

De Nederlandse bijdrage aan XRISM bestaat uit het filterwiel voor Resolve. Dit draait verschillende filters voor de camera, zodat astronomen de helderheid en golflengte van de inkomende straling naar wens kunnen wegfilteren. Zo zullen ze het Molybdeen grijsfilter gebruiken als een ster of zwart gat meer röntgenstraling afgeeft dan de detector kan uitlezen en kiezen ze het Berillium- of Polyimide-aluminium-filter om bepaalde golflengtes te blokkeren. Een licht-radioactief ijzer-55 bron zit in het filterwiel ter kalibratie van de röntgencamera. Daarnaast heeft SRON, samen met het Nederlandse bedrijf Photonis, een röntgenbron ontwikkeld waaraan de detector continu geijkt wordt.

Nederlandse astronomen hebben als onderdeel van het consortium toegang tot de eerste data. Na die periode moeten alle Europese wetenschappers meedingen naar waarneemtijd in een open competitie.

De Nederlandse bijdrage is mogelijk gemaakt door extra fondsen van het Netherlands Space Office. 

Caption header image: Artist impression van XRISM. Credit: JAXA

Caption boven: Een deel van het SRON-team achter de ontwikkeling van het filterwiel en kalibratiebron voor het Resolve-instrument.

Caption rechts: Het filterwiel voor het Resolve-instrument.

X-ray telescope XRISM successfully launched

The XRISM X-ray telescope is successfully launched on the early morning of September 7th from Tanegashima Space Center in Japan onboard a JAXA H-IIA rocket. SRON Netherlands Institute for Space Research is part of the consortium and has developed the filter wheel including calibration system. 

In 2016, the Japanese X-ray mission Hitomi gave tantalising clues about the hot and energetic universe before a control system error ended the mission. Since then, astronomers have been eagerly awaiting the launch of its successor—the X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission (XRISM). For its development, the Japanese space agency JAXA once again collaborated with NASA and ESA. And just like for Hitomi, SRON delivered the filter wheel with calibration system together with the University of Geneva.

XRISM will point its X-ray eyes towards the universe to address the following scientific questions: How are galaxy clusters formed? What does their structure look like? The telescope observes the the intracluster medium (ICM), the hot gas within a cluster. While telescopes such as Hubble and James Webb mainly show us galaxies within clusters, the ICM accounts for the majority of the mass of the cluster. Due to its high temperature, it is best seen through X-rays. XRISM also looks at other high-energy processes, such as supernovae and supermassive black holes emitting powerful jets. The XRISM Resolve instrument measures the energy of the X-rays at such high resolution (5-7 eV at 0.3-12 keV) that astronomers are able to calculate velocities of the ejected matter to unprecedented accuracy. This gives them unique insight into the flow of matter through galaxies, into the ICM, and back again.  

The Dutch contribution to XRISM consists of the filter wheel for Resolve. The filter wheel puts different filters in front of the camera, allowing astronomers to select the brightness and wavelengths of the incoming radiation. They will for example use the Molybdenum gray filter if a star or black hole emits more X-rays than the detector can handle. They will choose the Beryllium or Polyimide aluminum filter to block certain wavelengths. A slightly radioactive iron-55 source is included in the filter wheel to calibrate the X-ray camera. Together with the Dutch company Photonis, SRON has also developed an X-ray source allowing continuous calibration of the detector.

As part of the XRISM consortium, Dutch astronomers have access to the first data. After that period, all European scientists will propose for observing time to an open competition.

The Dutch contribution was made possible by additional funds from the Netherlands Space Office.

Caption header image: Artist impression of XRISM. Credit: JAXA

Caption above: Part of the SRON team behind the development of the filter wheel and calibration source for the Resolve instrument.

Caption right: The filter wheel for the Resolve instrument.