En stjernespiller i denne uges resultater ud af de 223rdmøde i American Astronomical Society har været Nuclear Spectroscopic Telescope Array Mission, også kendt som NuSTAR. På torsdag, afslørede forskere nogle spændende nye resultater og billeder fra missionen, samt hvad vi kan forvente af NuSTAR nede ad vejen.
NuSTAR var lanceret den 13. junith, 2012 på en Pegasus XL-raket indsat fra et Lockheed L-1011 'TriStar'-fly, der flyver nær Kwajalein-atollen midt i Stillehavet.
En del af en ny serie af billige missioner, NuSTAR er den første af sin slags, der anvender et rumteleskop, der fokuserer på den højenergi-røntgen-ende af spektret centreret omkring 5-80 KeV.
Daniel Stern, en del af NuSTAR-teamet hos JPL Caltech, afslørede et nyt røntgenbillede af nu berømt supernova-rest kaldet 'Guds hånd'. Hånden blev opdaget af Einstein røntgenobservatoriet i 1982 og er hjemsted for pulsar PSR B1509-58 eller B1509 for kort, og sidder omkring 18.000 lysår væk i stjernebilledet Circinus på den sydlige halvkugle. B1509 drejer omkring 7 gange i sekundet, og supernovaen, der dannede pulsaren, anslås at være opstået for 20.000 år siden og ville have været synlig fra Jorden for omkring 2.000 år siden.
Et diagram af NuSTAR-satellitten. (NASA/JPL/Caltech)
Mens Chandra røntgenobservatoriet har undersøgt regionen før, kan NuSTAR kigge ind i dets hjerte. Faktisk bemærker Stern, at synspunkter fra NuSTAR ser mindre ud som en 'hånd' og mere som en 'næve'. Selvfølgelig er udseendet af enhver tåge et spørgsmål om perspektiv. Pareidolia dækker den dybe himmel, uanset om det er Skabelsens Søjler til Ugletågen. Vi kan ikke undgå at blive mindet om den mystiske 'kosmiske hånd', som Guardians of Oa of Green Lantern berømmelse så, da de kiggede tilbage i skabelsesøjeblikket. Tilsyneladende er 'Hånden' også ret Simpson-agtig og har kun tre 'fingre!'
Et diagram af Guds hånd. Kredit: NASA/JPL/Caltech/McGill).
NuSTAR er det første, og indtil videre eneste, fokuserende hårde røntgenobservatorium, der er indsat i kredsløb. NuSTAR anvender det, der er kendt som græsningsincidens optik i en Wolter teleskop konfiguration, og detektorens koncentriske skaller ligner lag på et løg. NuSTAR kræver også en stor brændvidde og anvender en lang bom, der blev udløst kort efter lanceringen.
Det hårde røntgenregime, som NuSTAR overvåger, svarer til det, du støder på på dit tandlægekontor eller i en TSA-kropsscanner. I modsætning til JEM-X-skærmen ombord på ESA'er INTERGRAL eller Swift-observatoriet, som har en bred opløsning på omkring en halv grad til en grad, NuSTAR har en hidtil uset opløsning på omkring 18 buesekunder.
Den første datafrigivelse fra NuSTAR var i slutningen af 2013. NuSTAR tigger bare om at vise sine ting, dog i forhold til, hvad forskere forventer, at det er i stand til.
'NuSTAR er unikt i stand til at kortlægge Titanium-44-emissionen, som er et radioaktivt spor af (supernova) eksplosionsfysik,' fortalte Daniel SternUniverset i dag.
NuSTAR vil også være i stand til at lokalisere højenergikilder i centrum af vores galakse. 'Ingen tidligere højenergimission har haft den billedopløsning som NuSTAR,' fortalte SternUniverset i dag. ”Vores størrelsesordensstigning i billedskarphed betyder, at vi er i stand til at kortlægge det meget rige område af himlen, som er befolket af supernovaerester, binære røntgenstråler samt det store sorte hul i midten af vores galakse, Skytten A* (udtales 'A-stjerne).'
NuSTAR identificerer nye sorte hul-kandidater (i blåt) i COSMOS-feltet. Opdagelserne på billedet ovenfor er overlejret på tidligere sorte huller spottet af Chandra i samme felt, som er angivet med rødt og grønt. ( Kredit -NASA/JPL-Caltech/Yale University).
Yale University-forsker Francesca Civano præsenterede også et nyt billede fra NuSTAR, der afbilder sorte huller, der tidligere var skjult af syne. NuSTAR er specielt velegnet til dette, idet han ser ind i hjerterne af energiske galakser, der er usynlige for observatorier som Chandra eller XMM-Newton. Det viste billede dækker området af Hubbles Cosmic Evolution Survey, kendt som KOSMOS i stjernebilledet Sextans. Faktisk bemærker Civano, at NuSTAR allerede har set det højeste antal skjulte sorte hul-kandidater til dato.
'Dette er et varmt emne inden for astronomi,' sagde Civano i en nylig pressemeddelelse . 'Vi ønsker at forstå, hvordan sorte huller voksede, og i hvilken grad de er tilsløret.'
Til dette formål tager NuSTAR-forskere en stablet 'bryllupskage'-tilgang og ser på successivt større udsnit af himlen fra tidligere undersøgelser. Disse omfatter at se på kvart graders felt af Great Observatories Origins Deep Survey ( GODS ) i 18 dage, det to grader brede COSMOS felt i 36 dage og de store fire graders Swift-BAT felter i 40 dages perioder på jagt efter serendipitøse kilder.
Interessant nok har NuSTAR også åbnet vinduet på den hårde røntgenbaggrund, der også gennemsyrer universet. Dette topper i intervallet 20-30 KeV og er kombinationen af røntgenstrålingen fra millioner af sorte huller.
'I flere årtier har vi allerede vidst, hvad den samlede samlede emission fra himlen er på tværs af røntgenregimet,' fortalte SternUniverset i dag. 'Formen af denne kosmiske røntgenbaggrund topper stærkt i NuSTAR-serien. Den mest sandsynlige fortolkning er, at der er et stort antal skjulte sorte huller derude, genstande, som er svære at finde i andre energibånd. NuSTAR bør finde disse kilder.'
Og NuSTAR repræsenterer måske blot begyndelsen på en ny æra inden for røntgenastronomi. ESA går videre med sin næste generations flagskibs røntgenmission, kendt som Athena+ , der skal lanceres engang i næste årti. Der er masser af ideer til wide-field-billedapparater og røntgenpolarimetre, og en dag vil vi måske se en efterfølger til NuSTAR kaldet High-Energy X-ray Probe eller (HEX-P) komme ud i rummet.
Men for nu, forvent noget fantastisk videnskab ud af NuSTAR, da det låser op for røntgenuniversets hemmeligheder!