IXPE 是与意大利航天局(ASI) 合作开发的天基观测站。它包含三个相同的望远镜,每个望远镜都有一个对其焦点处的光偏振敏感的X 射线成像探测器。借助该设备,IXPE 可以探索宇宙中一些最亮的宇宙X 射线源,例如脉冲星、黑洞和中子星。在为期两年的基线任务中,IXPE 将在第一年开始研究数十个X 射线源,然后在第二年对选定目标进行更详细的观察。
这个跨国项目于2017 年构思,并于2021 年成为现实,多个航天机构参与其中以实现任务的不同方面。最近发表在《天文望远镜仪器和系统杂志》 (JATIS) 上的一篇文章详细介绍了IXPE 的光学器件和探测器以及该任务的科学目标。
IXPE 由可重复使用的猎鹰9 号火箭从肯尼迪航天中心发射到高度600 公里的轨道。选择该轨道是为了减少带电粒子背景,最大限度地延长探测器的使用寿命,并允许更轻松地定期将数据下载到主要和备用地面站(分别是肯尼亚和新加坡)。该天文台使用由12 个太阳传感器组成的阵列、一个三轴磁力计和两个星跟踪器来维持其在太空中的航向。
IXPE 天文台中的每台望远镜都包含一个反射镜模块组件(MMA)。 MMA 将X 射线聚焦到偏振敏感探测器单元(DU) 上。 DU 进而通过提供时间信息和偏振敏感度数据来帮助确定能量和位置。 DU 收集的信息被转发到探测器服务单元(DSU),该单元处理数据并将其传输到地面。发射后,会部署轻型可卷绕吊杆,以确保正确聚焦并将MMA 与DU 对齐。此外,板上还有一个尖端倾斜旋转机构,也可用于对准镜子和探测器。
在对准和校准的初始阶段之后,IXPE 开始其基线任务,提供来自各种来源的高质量偏振数据。第一份成像数据于二月份报告。 IXPE 团队预计,最引人注目的早期图像可能来自贝壳超新星的残余物(这种超新星的大部分辐射来自激发物质的贝壳)。他们相信IXPE 还将能够对活跃星系、银河系中心和耀变体(发射强大的电离物质和辐射射流的星系)进行成像。这将为通过探索特别感兴趣的新源类型获得物理见解来进一步推进观测提供机会。
JATIS 副主编梅根·埃卡特(Megan Eckart) 表示:“天体物理学界一直在期待这种能力- IXPE 的灵敏度比之前的天基X 射线偏振计高出几个数量级,为X 射线天空打开了一扇新的窗口。”
IXPE 是科学和工程的奇迹,将为许多天文来源提供有关X 射线偏振的第一手信息。 IXPE 拥有最先进的望远镜和探测器,有潜力扩大我们对宇宙的认识。