Разработан прототип рентгеновского поляриметра следующего поколения
Рентгеновская поляриметрия в последние годы стала одним из ключевых методов наблюдений в астрофизике высоких энергий. Важную роль в этом сыграла миссия IXPE, созданная NASA и Итальянским космическим агентством. Как сообщается в статье на arXiv, IXPE подтвердила эффективность измерений поляризации в диапазоне 2–8 кэВ как для точечных, так и для протяженных рентгеновских источников.
Однако детекторы на основе газовых камер, установленные на борту IXPE, требуют модернизации для будущих поколений инструментов. Исследователи предложили новый прототип, который может расширить энергетический диапазон наблюдений до 30 кэВ, сохранив при этом высокую точность поляриметрических измерений.
В основе устройства лежит газовый объем, наполненный смесью аргона и диметилового эфира. Рентгеновские фотоны поглощаются за счет фотоэлектрического эффекта, а образовавшиеся фотоэлектроны регистрируются пиксельным CMOS-датчиком Timepix3. Этот датчик отличается высоким временным разрешением и способен передавать данные без «мертвого времени».
Особенность прототипа — интеграция с усилительной структурой InGrid, которая позволяет регистрировать даже одиночные первичные электроны из газового объема. Благодаря этому трехмерная реконструкция треков фотоэлектронов становится возможной, что повышает чувствительность поляриметра на низких энергиях.
Отсутствие «мертвого времени» открывает путь к использованию детектора в фокальной плоскости высокопроизводительных рентгеновских зеркал. Это делает его перспективным инструментом для будущих космических обсерваторий, где важна большая скорость счета и точное временное разрешение.
Прототип уже продемонстрировал умеренные спектральные возможности и отличные временные характеристики в диапазоне 2–30 кэВ. Это позволяет рассматривать его как основу для создания поляриметра нового поколения, который сможет изучать рентгеновские источники с беспрецедентной детализацией.
Разработка представляет собой важный шаг к расширению наблюдательных возможностей астрофизики высоких энергий, открывая новые горизонты для исследования черных дыр, нейтронных звезд и других экстремальных объектов Вселенной.
