
El satélite polarímetro de rayos X ( XPoSat ) es un observatorio espacial fabricado por ISRO para estudiar la polarización de los rayos X cósmicos . Fue lanzado el 1 de enero de 2024 en un cohete PSLV , [ 8 ] y tiene una vida útil operativa prevista de al menos cinco años. [ 9 ] [ 10 ]
El telescopio fue desarrollado por el Instituto de Investigación Raman (RRI) en estrecha colaboración con el Centro de Satélites UR Rao (URSC). [ 11 ] Según ISRO, esta misión complementará los esfuerzos de la agencia espacial estadounidense NASA , que lanzó su Explorador de Polarimetría de Rayos X de Imágenes (IXPE) en 2021 para observar eventos espaciales en un amplio rango de energía de 2 a 30 keV. [ 12 ] [ 13 ]
Descripción general
Estudiar cómo se polariza la radiación revela la naturaleza de su fuente, incluyendo la fuerza y distribución de sus campos magnéticos y la naturaleza de otra radiación a su alrededor. XPoSat estudiará las 50 fuentes localmente más brillantes (conocidas) del universo, que consisten en, entre otros, púlsares , binarias de rayos X de agujeros negros , núcleos galácticos activos , estrellas de neutrones y remanentes de supernovas no térmicas . [ 9 ] [ 14 ] El observatorio se colocó en una órbita terrestre baja circular de 500–700 km (310–430 mi) . [ 9 ] [ 2 ] Las cargas útiles a bordo de XPoSat observarán las fuentes de rayos X durante su tránsito a través del período de eclipse terrestre. [ 15 ]
Historia
El proyecto XPoSat comenzó en septiembre de 2017 con una subvención de la Organización India de Investigación Espacial (ISRO) de 95 000 000 de rupias (133 100 dólares). La Revisión Preliminar del Diseño (PDR) del XPoSat, incluida la carga útil POLIX, se completó en septiembre de 2018, seguida de la preparación del Modelo de Calificación de POLIX y el inicio de la fabricación de algunos de sus componentes del Modelo de Vuelo. [ 16 ] [ 17 ]
Lanzamiento
XPoSAT fue lanzado con éxito a bordo del PSLV-C58 el 1 de enero de 2024 a las 9:10 a. m. IST. El lanzamiento fue preciso, con una desviación de tan solo (±) 3 km. Tras el lanzamiento, la cuarta y última etapa del PSLV descendió a una órbita de 350 x 350 km para facilitar su uso como Módulo Experimental Orbital del PSLV POEM-3. [ 18 ] [ 19 ]

Cargas útiles
Dos cargas útiles de XPoSat están alojadas en un bus satelital IMS-2 modificado . [ 9 ] La carga útil científica principal es el Instrumento Polarímetro en Rayos X (POLIX) para estudiar el grado y el ángulo de polarización de aproximadamente 50 fuentes astronómicas de rayos X localmente más brillantes de diferentes tipos durante su misión en el rango de energía de 8-30 keV . [ 2 ] [ 20 ] POLIX, un instrumento de 125 kg (276 lb) , [ 9 ] fue desarrollado por el Instituto de Investigación Raman . [ 14 ] [ 2 ] [ 20 ] [ 21 ]
Instrumento polarímetro de rayos X (POLIX)

POLIX es la carga útil científica principal a bordo de XPoSat. Se trata de un polarímetro de rayos X Thomson, que mide el grado y el ángulo de polarización (parámetros de polarimetría) de fuentes astronómicas en el rango medio de rayos X (8-30 keV). [ 22 ] Fue desarrollado por el Instituto de Investigación Raman.
Sus objetivos científicos son medir: [ 21 ]
- la intensidad y la distribución del campo magnético en las fuentes
- anisotropías geométricas en las fuentes
- su alineación con respecto a la línea de visión
- la naturaleza del acelerador responsable de energizar los electrones que participan en la radiación y la dispersión.
La configuración del experimento consiste en un colimador , un dispersor central de bajo Z (litio, hidruro de litio o berilio ) rodeado de cuatro contadores proporcionales de rayos X rellenos de xenón que actúan como detectores de rayos X y recogen los fotones de rayos X dispersos. [ 11 ] El instrumento gira a lo largo del eje de visión, lo que permite medir la distribución azimutal de los fotones de rayos X dispersos, proporcionando información sobre la polarización. Los rayos X polarizados producen una modulación azimutal en la tasa de conteo, a diferencia de la distribución azimutal uniforme de la tasa de conteo para los rayos X no polarizados. POLIX cuenta con cuatro detectores independientes, cada uno con su propia electrónica de procesamiento y procesamiento. La localización del fotón de rayos X en los detectores se lleva a cabo mediante el método de división de carga en un conjunto de cables de ánodo resistivos conectados en serie.
Los objetos principales para la observación con este instrumento son las estrellas de neutrones brillantes de rayos X alimentadas por acreción , los agujeros negros en acreción en diferentes estados espectrales, los púlsares alimentados por rotación, los magnetares y los núcleos galácticos activos. Este instrumento cierra una brecha energética en la capacidad de detección, entre los polarímetros de rayos X blandos que utilizan la reflexión de Bragg ( OSO-8 ) o las trazas de fotoelectrones ( IXPE ), y los polarímetros de rayos X duros que utilizan la dispersión Compton, como el generador de imágenes de telururo de cadmio y zinc (CZTI) en AstroSat .
Espectroscopia y sincronización de rayos X (XSPECT)

XSPECT es la carga útil secundaria en XPoSat. Mide información espectroscópica y temporal de rayos X blandos generados por fuentes de rayos X celestes. [ 23 ] [ 12 ] XSPECT está diseñado para realizar estudios de tiempo de rayos X blandos (0,8-15 keV), [ 22 ] complementario a lo que hace el contador proporcional de rayos X de área grande (LAXPC) a altas energías en AstroSat, al tiempo que proporciona una resolución espectral adecuada en la banda de 0,8-15 keV. Tiene una resolución de energía de <200 eV a 5,9 keV (-20 °C) y una resolución temporal de ~2 ms. Ha sido desarrollado por el Grupo de Astronomía Espacial del Centro de Satélites UR Rao .
El detector logra una superficie efectiva moderada sin necesidad de óptica de enfoque, gracias a los dispositivos de carga de barrido (SCD) de gran superficie, una variante de los dispositivos de carga acoplada (CCD) de rayos X. Los SCD permiten lecturas rápidas (10-100 kHz) y una resolución espectral moderadamente buena, aunque a costa de una menor sensibilidad a la posición. Estos dispositivos son únicos porque requieren una refrigeración mínima (solo refrigeración pasiva), a diferencia de los CCD de rayos X tradicionales.
Entre los objetivos científicos clave de XSPECT se incluye la comprensión del comportamiento a largo plazo de las fuentes de rayos X mediante la correlación de las características temporales con los cambios en el estado espectral y las variaciones de las líneas de emisión.
Ciencia
Primera luz
XSPECT
El instrumento XSPECT a bordo del satélite XPoSat capturó su primera luz de Cassiopeia A (Cas A), un remanente de supernova situado a algo más de 11 000 años luz de distancia, el 5 de enero de 2024. Durante su fase de verificación de rendimiento, XSPECT se dirigió hacia esta fuente celeste estándar utilizada para la evaluación de instrumentos, que se encuentra entre las fuentes de radiofrecuencia más brillantes del cielo. La observación comenzó el 5 de enero de 2024, capturando las líneas de emisión del remanente de supernova correspondientes a elementos como magnesio , silicio , azufre , argón , calcio y hierro . [ 24 ] [ 25 ]
POLÍX
El sensor POLIX de XPoSat ha comenzado a realizar observaciones científicas, incluyendo los primeros datos de polarización de rayos X del Púlsar del Cangrejo , su primer objeto de estudio. La observación, que verificó el funcionamiento del instrumento POLIX, tuvo lugar entre el 15 y el 18 de enero de 2024. POLIX monitorizó esta estrella de neutrones de rápida rotación en la Nebulosa del Cangrejo , que emite aproximadamente treinta pulsos de rayos X por segundo. Mediante la identificación de la polarización en sus rayos X incidentes, POLIX proporciona nuevas perspectivas sobre los procesos de emisión física en la superficie de las estrellas de neutrones. El 10 de enero de 2024, el instrumento se activó gradualmente. [ 26 ] [ 27 ]
observaciones solares
En respuesta a una erupción solar masiva en mayo de 2024, XpoSAT, junto con Aditya-L1 y el orbitador Chandrayaan-2, recopilaron datos sobre el evento. XSPECT se utilizó en conjunto con datos de observatorios terrestres para proporcionar resultados espectroscópicos rápidos y precisos en los espectros de rayos X. [ 28 ]
observaciones astronómicas
El 19 de marzo de 2025, el instrumento XSPECT detectó una rara explosión termonuclear que alcanzó su máximo en tan solo unos segundos y se desvaneció en aproximadamente 20 segundos, seguida unos 16 minutos después por un evento mucho más largo y potente llamado "superexplosión" de un sistema de estrella de neutrones llamado 4U 1608-52 , ubicado a unos 4000 años luz de la Tierra. Las observaciones detalladas de XSPECT mostraron que la temperatura superficial de la estrella de neutrones durante las explosiones alcanzó alrededor de 20 millones de grados Kelvin, con un radio cercano a los 9,3 kilómetros. Los datos también sugieren que procesos especiales como la dispersión Compton podrían estar involucrados en el alto brillo y el lento desvanecimiento de la superexplosión. La superexplosión también fue observada por el experimento MAXI en la ISS . [ 29 ] [ 30 ]
Publicación de datos
ISRO publicó el primer lote de datos de XpoSAT al público el 13 de octubre de 2025, durante una reunión organizativa a nivel nacional. La publicación inaugural de conjuntos de datos contenía más de 134 GB de datos y fue seguida de una evaluación de la misión. [ 31 ]
Véase también
Referencias
- ↑ Dutt, Anonna (21 de diciembre de 2023). "ISRO dará la bienvenida al Año Nuevo con el lanzamiento de XPoSat" . The Indian Express . Consultado el 25 de diciembre de 2023 .
- 1 2 3 4 "ISRO anuncia siete mega misiones" . GK Today . 20 de mayo de 2019. Archivado del original el 28 de septiembre de 2019. Recuperado el 10 de diciembre de 2021 .
- 1 2 3 4 Reunión de usuarios de XPoSat . 25 de mayo de 2023. El evento ocurre a la 1 hora, 5 minutos y 34 segundos.
- ↑ Mandal, Annu (22 de diciembre de 2023). "ISRO lanzará la misión XPoSat el 1 de enero de 2024 para estudiar la polarización junto con la NASA" . Financial Express . Consultado el 27 de diciembre de 2023 .
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