Caratteristiche di un telescopio a raggi X

Le caratteristiche fondamentali di un telescopio a raggi X sono:

·Banda energetica

·Area efficace

·Campo di vista

·Risoluzione spaziale

·Risoluzione temporale

·Risoluzione energetica

Banda energetica: Ci sono vari tipi di raggi x che hanno energie molto diverse tra loro. In base alla funzione di un telescopio si sceglie una banda energetica specifica, infatti non è possibile coprire tutto il range di energie disponibili. I telescopi a raggi x si caratterizzano quindi anche per il tipo di energie ( misurate in kiloelettronvolt, o keV) a cui sono sensibili. Nella foto seguente vediamo il range energetico dei principali telescopi a raggi x.

L'area efficace di un telescopio a raggi x dipende essenzialmente da due fattori:

·dalla superficie degli specchi in grado di raccogliere raggi x

·Dall'area sensibile del rivelatore

Nella foto vediamo l'area efficace dei principali telescopi a raggi x al variare dell'energia espressa in keV. 

Il campo di vista è il pezzo di cielo che il telescopio riesce a coprire con una singola osservazione e si misura in gradi angolari, i cui multipli e sottomultipli sono gli arcosecondi e gli arcominuti. Per esempio il campo di vista di XMM-Newton è di 0,5°

Larisoluzione angolareo spaziale è il minimo angolo che un sistema ottico (come una lente, un microscopio o un telescopio) è in grado di distinguere, senza che il fenomeno della diffrazione confonda l'immagine. Nel caso di un telescopio a raggi x la risoluzione spaziale è la capacità di distinguere due sorgenti distinte e non confonderle.

Nell'immagine sotto possiamo notare la stessa osservazione con risoluzioni differenti.

La risoluzione temporale è la capacità di un telescopio di distinguere segnali che sono separati temporalmente ed è una caratteristica importante nello studio delle pulsar. Per esempio al centro della nebulosa del granchio si trova una pulsar che ruota su se stessa con un periodo di 33 millisecondi. Se il telescopio ha una buona risoluzione temporale ed è in grado di reagire ai segnali con una velocità adeguata riesce a misurarne il periodo di rotazione, in caso contrario no.

La risoluzione energetica  rappresenta la capacità del rivelatore di distinguere tra valori di energia prossimi tra loro. E' quindi la capacità di un telescopio di distinguere fotoni con lunghezze d'onda anche molto vicine. Infatti lunghezza d'onda ed energia di un'onda sono grandezze inversamente proporzionali.  Nel grafico sotto la risoluzione è espressa dalla larghezza a metà altezza FWHM (Full Width Half Maximum) del picco.

Se le due energie sono troppo vicine rispetto alla risoluzione dello strumento, come nel secondo caso, questo non è in grado di separarle.