ASCENT——一种使用跃变边缘传感器微热量探测器的球载硬 X 射线成像光谱望远镜
天体物理仪器与方法
2023-01-05 v1 高能天体物理现象
摘要
核心坍缩超新星被认为是星系中比铁重元素的主要来源之一。因此，理解元素的起源与我们理解超新星的爆炸机制和超新星核合成紧密关联。年轻超新星遗迹的 X 射线和伽马射线观测，结合改进的理论建模，已使我们对这些事件的认识取得巨大进展。同位素 Ti 是核心坍缩引擎最内层区域最敏感的探针之一，其空间与速度分布是关键可观测量。使用核光谱望远镜阵列（NuSTAR）的硬 X 射线成像光谱已为超新星遗迹仙后座 A（Cas A）的结构提供新见解，确立了超新星引擎的对流性质。然而，关于该引擎细节的许多问题仍然存在。我们在此提出一个名为 ASCENT（A SuperConducting ENergetic x-ray Telescope，超导高能 X 射线望远镜）的球载后续任务概念。ASCENT 使用跃变边缘传感器伽马射线微热量探测器，在 97 keV 处已演示 55 eV 半高全宽（FWHM）能量分辨率。相较 NuSTAR 这一 8–16 倍的能量分辨率提升，将允许对 Ti 发射进行高分辨率成像与光谱分析。这将允许详细重建伽马射线谱线红移、宽度和形状，使我们能够解答诸如以下问题：中子星“踢”的来源是什么？Ti 的主导产生路径是什么？Cas A 的引擎是独一无二的吗？
引用
@article{arxiv.2301.01525,
title = {ASCENT - A balloon-borne hard X-ray imaging spectroscopy telescope using transition edge sensor microcalorimeter detectors},
author = {Fabian Kislat and Daniel Becker and Douglas Bennett and Adrika Dasgupta and Joseph Fowler and Christopher L. Fryer and Johnathon Gard and Ephraim Gau and Danielle Gurgew and Keon Harmon and Takayuki Hayashi and Scott Heatwole and Md Arman Hossen and Henric Krawczynski and R. James Lanzi and Jason Legere and John A. B. Mates and Mark McConnell and Johanna Nagy and Takashi Okajima and Toshiki Sato and Daniel Schmidt and Sean Spooner and Daniel Swetz and Keisuke Tamura and Joel Ullom and Joel Weber and Amanda Wester and Patrick Young},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.01525},
year = {2023}
}
备注
23 pages, 11 figures