A NASA bejelentette egy űrmegfigyelő központ fejlesztését, amely új lehetőséget ad a csillagászoknak az egzotikus tárgyak, például a fekete lyukak, a neutroncsillagok és a szupernóvák röntgenfelvételeinek megtekintésére. A gravitáció és az extrém mágnesesség kicsi felfedezőjének (GEMS) hívják be a NASA költséghatékony és rendkívül produktív űrkutatási műholdaknak a NASA Kis felfedezőjének (SMEX) sorozatát, és ez lesz az első műhold, amely a röntgen sugarainak polarizációját méri. a Naprendszeren kívüli források.
A polarizáció a vibráló elektromos mező iránya egy elektromágneses hullámban. A polarizáció mindennapi példája az egyes típusú napszemüvegek enyhítő hatása, amelyek olyan fényt bocsátanak ki, amely egy irányba rezeg, miközben blokkolja a többit. Az csillagászok gyakran mérik a rádióhullámok és a látható fény polarizációját, hogy betekintést nyerjenek a csillagok, a ködök és a csillagközi közeg fizikájába, ám kevés mérést végeztek a kozmikus forrásokból származó polarizált röntgenfelvételektől.
"A csillagászok a mai napig egyetlen, a Naprendszeren kívüli tárgyról - a híres Crab ködről, a felrobbantott csillag helyét jelző világító felhőről - vizsgálták a röntgen polarizációt" - mondta Jean Swank, Goddard asztrofizikus és a GEMS igazgatója. nyomozó. "Arra számítunk, hogy a GEMS tucatnyi forrást fedez fel, és valóban megnyitja ezt az új határt."
A fekete lyukak magasan szerepelnek a GEMS által megfigyelhető tárgyak listájában. A forgó fekete lyuk közelében lévő szélsőséges gravitációs mező nemcsak meghajolja a röntgen sugarait, hanem megváltoztatja elektromos tereik irányát is. A polarizációs mérések felfedhetik egy fekete lyuk jelenlétét, és információkat szolgáltathatnak a csillagászoknak a spinjéről. A gyorsan mozgó elektronok polarizált röntgen-sugárzást bocsátanak ki, miközben az intenzív mágneses tereken át spirálisan mozognak, így biztosítva a GEMS-nek a szélsőséges környezet egy másik szempontjának felfedezéséhez szükséges eszközöket.
"Ezen hatásoknak köszönhetően a GEMS jóval kisebb térbeli skálákat képes érzékeltetni, mint bármely teleszkóp képes" - mondta Swank. A polarizált röntgen olyan információkkal szolgál a kozmikus források szerkezetéről, amelyek semmilyen más módon nem állnak rendelkezésre.
„A GEMS körülbelül százszor érzékenyebb lesz a polarizációra, mint bármely korábbi röntgen-megfigyelő intézetnél, tehát sok új felfedezésre számítunk.” - mondta Sandra Cauffman, a GEMS projektmenedzserje és a Goddard repülési projektekkel foglalkozó igazgatóhelyettese.
Néhány alapvető kérdés, amellyel a tudósok azt remélik, hogy a GEMS megválaszolja a következőket: Hol érkezik az energia a fekete lyukak közelében? Hol származnak a pulzátorok és a neutroncsillagok röntgenkibocsátása? Mi a mágneses mezők szerkezete a szupernóva maradványokban?
A GEMS innovatív detektorokkal rendelkezik, amelyek hatékonyan mérik a röntgen polarizációt. Három távcső segítségével a GEMS röntgenfelvételeket fog felismerni, 2000 és 10 000 közötti elektronvolttal. (Összehasonlításképpen: a látható fény energiája 2 és 3 elektronfeszültség között van.) A távcső optikája a Goddard-ben kifejlesztett vékonyfóliás röntgen tükrökön alapul, amelyeket a Japán és az Egyesült Államok már bizonyított. Suzaku keringő obszervatórium.
A GEMS legkorábban 2014-ben indul egy misszióig, amely legfeljebb két évig tart. A GEMS várhatóan 105 millió dollárba kerül, kivéve az indító járművet.
Az Orbital Sciences Corporation, a Dulles államban, az űrhajó busszal és misszióval jár. Az ATK Space a kaliforniai Goleta településén egy 4 méteres kihelyezhető gémet épít, amely a röntgen tükröket megfelelő távolságra helyezi az detektoroktól, amint a GEMS eléri az orbitát. A NASA Ames Kutatóközpontja, a kaliforniai Moffett Field területén partner lesz a tudományban, tudományos adatfeldolgozó szoftvert biztosít és segítséget nyújt az űrhajó fejlődésének nyomon követésében.
Forrás: NASA Goddard
Lásd még: A javasolt misszió tanulmányozhatja az űr-idő körül a fekete lyukakat
