Une lampe éclaire à travers un brouillard, et sa lumière change légèrement de couleur. De ce changement, on peut déduire la composition du brouillard. C'est ainsi que les astronomes étudient le gaz froid autour des sources de rayons X : les atomes de fer de ce gaz absorbent et réémettent les rayons X à une énergie strictement définie, comme une empreinte digitale. Mais l'empreinte a une nuance : si l'on arrache quelques électrons à l'atome, la raie se déplace. Le nouveau télescope japonais XRISM est capable de détecter des décalages des dizaines de fois plus petits que ce qui était possible auparavant.
Dans le système Centaurus X-3, une étoile à neutrons — un résidu minuscule et ultra-dense d'une étoile explosée — orbite autour d'une étoile massive ordinaire et lui arrache de la matière. À côté de l'étoile à neutrons se trouve un nuage de gaz froid qui émet des raies de fer. Les scientifiques ont comparé deux raies, l'une à 6.4 keV, l'autre à 7.06 keV, et ont constaté qu'elles sont décalées différemment. Si le gaz se déplaçait en bloc, les deux raies seraient décalées de la même manière. La différence indique que les atomes de fer ont perdu environ cinq électrons sur vingt-six. C'est comme si l'on arrachait les boutons de la veste d'une personne : la veste est la même, mais elle se ferme différemment.
En sachant combien d'électrons ont été arrachés, les astronomes ont calculé de combien les raies se sont déplacées à cause de cela, et non à cause du mouvement du gaz. Le décalage résiduel a coïncidé avec les mesures optiques du mouvement de l'ensemble du système. Cela a permis de préciser où se trouve le nuage froid — plus près ou plus loin de l'étoile à neutrons qu'on ne le pensait auparavant. La même astuce peut être appliquée à toute autre source où le fer émet : des trous noirs aux restes de supernova. La lampe distingue mieux le brouillard.
L'énergie d'un quantum de rayons X de 6.4 keV est un milliard de fois plus grande que celle de la lumière visible, mais XRISM mesure son décalage avec une précision de 0.2 électronvolt — c'est comme remarquer qu'une personne dans une foule s'est déplacée de l'épaisseur d'un cheveu.
Dans la série « The Expanse », les vaisseaux sont repérés par leur rayonnement thermique — ici, le gaz froid est trahi par les raies X du fer, presque comme un détecteur de mensonges pour la poussière cosmique.