NASAs neutronstjernemission begynder videnskabelige operationer

Denne time-lapse-animation viser, at NICER bliver udvundet fra SpaceX Dragon-stammen den 11. juni, 2017. Kredit:NASA

NASA's nye Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) mission for at studere de tætteste observerbare objekter i universet har påbegyndt videnskabelige operationer.

Lanceret 3. juni på en 18-måneders basismission, NICER vil hjælpe videnskabsmænd med at forstå karakteren af den tætteste stabile form for stof placeret dybt inde i neutronstjernernes kerner ved hjælp af røntgenmålinger.

NICER opererer døgnet rundt på den internationale rumstation (ISS). I de to uger efter lanceringen, NICER gennemgik udvinding fra SpaceX Dragon-rumfartøjet, robotinstallation på Express Logistics Carrier 2 om bord på ISS og indledende udrulning. Ibrugtagningsindsatsen begyndte den 14. juni, som NICER implementerede fra sin gemte lanceringskonfiguration. Alle systemer fungerer som forventet.

"Intet instrument som dette er nogensinde blevet bygget til rumstationen, " sagde Keith Gendreau, hovedefterforskeren for NICER ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "Når vi går fra et instrumentudviklingsprojekt til en videnskabelig undersøgelse, det er vigtigt at anerkende det fantastiske ingeniør- og instrumentteam, der byggede en nyttelast, der lever op til alle de løfter, der er givet."

Til dato, NICER har observeret over 40 himmelske mål. Disse objekter blev brugt til at kalibrere X-ray Timing Instrument og understøttende star-tracker kamera. Observationerne validerede også nyttelastens ydeevne, der vil muliggøre dens vigtigste videnskabelige målinger.

Under NICER idriftsættelse, en observation af lavmasse-røntgen-binær 4U 1608-522 afslørede et serendipitøst type I røntgenudbrud, en flare, der er et resultat af en termonuklear eksplosion på overfladen af en neutronstjerne. 4U 1608 består af en neutronstjerne i tæt kredsløb med en lavmassestjerne, hvorfra den trækker gas. Når dette stof samler sig og hober sig op på neutronstjernens overflade, dens tæthed i miljøet med stærk tyngdekraft øges, indtil en eksplosiv kernefusionsreaktion antændes. Den opvarmede neutronstjerneoverflade og atmosfære lyser i røntgenstråler, afkøling og dæmpning i løbet af cirka et minut. Hot-spottet på stjernen svinger ind og ud af NICERs udsigt, mens stjernen snurrer, ca. 619 gange hvert sekund; disse udsving i røntgenlysstyrke, og deres udvikling under udbruddet, er angivet med de lilla konturer i det nederste panel. NICER giver et unikt sådanne udbrud, sporing af flammeudbredelse og andre fænomener gennem eksplosionens temperatur- og lysstyrkeændringer over tid, med samtidig hurtig-timing og spektroskopi, som ikke tidligere var tilgængelig. Kredit:NASA

Sammen med instrumentets overgang til fuld videnskabelig drift, den indlejrede Station Explorer for X-ray Timing and Navigation Technology (SEXTANT) demonstration vil begynde at bruge NICER data til at tune den indbyggede flyvesoftware til dets første eksperiment.

"Vores indledende timingmodeller bruger data indsamlet af jordbaserede radioteleskoper, " sagde Jason Mitchell, SEXTANT-projektlederen hos Goddard. "Fordi NICER observerer i røntgenstråler, vi vil redegøre for forskellen mellem de pulser, vi genfinder i røntgenstråler sammenlignet med vores radiomodeller."

Når NICER indsamler data om hver af SEXTANTs målpulsarer, softwaren vil udnytte timing modeller udviklet ved hjælp af NICER-only data.

GX 301-2, en højmasse-røntgen-binær, er et system, hvor en massiv, aldrende stjernes tætte vind trækkes mod en neutronstjernes stærke tyngdekraft. Søjlen af faldende materiale udsender røntgenstråler, domineret på visse tidspunkter af den fluorescerende glød fra atomer af tungmetaller som jern og nikkel. NICER's røntgendetektorer måler energierne (eller farverne) af røntgenfotoner - spektroskopiteknikken - for at bestemme den kemiske sammensætning og tæthed af det tilstødende materiale i denne 1, 200 sekunders eksponering. Kredit:NASA

NICER-SEXTANT er en to-i-en mission. NICER vil studere det mærkelige, ultratætte astrofysiske objekter kendt som neutronstjerner for at bestemme, hvordan stof opfører sig i deres indre. SEXTANT vil bruge NICERs observationer af hurtigt roterende neutronstjerner, eller pulsarer, at demonstrere autonom røntgennavigation i rummet.

NICER er en Astrophysics Mission of Opportunity inden for NASAs Explorer-program, som giver hyppige flyvemuligheder for videnskabelige undersøgelser i verdensklasse fra rummet ved hjælp af innovative, strømlinet, og effektive ledelsestilgange inden for heliofysik og astrofysik videnskabsområderne. NASA's Space Technology Mission Directorate støtter SEXTANT-komponenten af missionen, demonstrerer pulsar-baseret rumfartøjsnavigation.

Sidste artikelCitizen science-projekt opdager ny brun dværg

Næste artikelNASA lytter med, mens elektronerne fløjter, mens de arbejder