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NASAが36ピクセルのカメラに賭ける理由

NASAのJames Webb Space Telescopeは、地球から150万キロ離れた場所で撮影された122メガピクセルの主に赤外線写真で天文学において進展を遂げています。素晴らしいものです。しかし、宇宙機関の最新の天体観測機は、36ピクセルを使用して画期的な宇宙科学を行っています。これはタイプミスではありません - 36ピクセル、36メガピクセルではありません。

X線イメージングおよび分光ミッション(XRISM)、通称「クリスム」は、NASAと日本の宇宙航空研究開発機構(JAXA)の共同プロジェクトです。ミッションの衛星は昨年9月に軌道に投入され、それ以来、宇宙の複雑な質問に答えるために宇宙を探索しています。ミッションの画像装置であるResolveには36ピクセルのイメージセンサーが搭載されています。

画像チップの個々のピクセル数を数えることができるのは久しぶりですが、ここにいます…。このアレイは1辺が0.2インチ(5ミリメートル)あります。このデバイスは可視光の5,000倍にも及ぶ400から12,000電子ボルトのX線源のスペクトルを収集し、これまでにない詳細を提供しています。 画像クレジット:NASA / XRISM /カロリーヌ・キルボーン

ゴダードのNASA XRISMプロジェクト科学者であるブライアン・ウィリアムズは、プレス声明で「Resolveは単なるカメラ以上のものです。そのディテクターは、それに当たる各X線の温度を測定します。」と述べています。「私たちは、Resolveをマイクロカロリメータースペクトロメーターと呼んでいます。その36ピクセルそれぞれが、各入射X線によって供給される微量の熱を測定しており、これにより、私たちは未曾有の詳細度で源に構成する元素の化学的フィンガープリントを見ることができます。」

この卓越したピクセルアレイを搭載したResolve装置は、「ソフト」X線を検出することができ、そのエネルギーは可視光波長の約5,000倍です。その主な焦点は、最も熱い宇宙領域、最大の構造、および超大質量ブラックホールなど、最も巨大な天体の探索です。ピクセル数が制限されているにもかかわらず、Resolveの各ピクセルは驚異的で、400から12,000電子ボルトのエネルギー範囲を網羅する豊富なスペクトルの視覚データを生成する能力があります。

エージェンシーによると、この装置はターゲット内の元素の動きを知覚することができ、実質的に3次元の視点を提供します。我々に向かって移動する気体は通常よりもわずかに高いエネルギーを放射し、我々から遠ざかる気体はわずかに低いエネルギーを放射します。この機能により、新たな科学的探求の道が開かれます。例えば、これにより、科学者は銀河団内の熱いガスの流れを理解し、超新星爆発の残骸内の様々な元素の動きを細かく追跡することが可能になります。