Fermi satellit fejrer 10 års opdagelser

Den 11. juni NASAs Fermi Gamma-ray Space Telescope fejrer et årti med brug af gammastråler, den højeste energiform for lys i kosmos, at studere sorte huller, neutronstjerner, og andre ekstreme kosmiske objekter og begivenheder.

"Fermis første 10 år har produceret adskillige videnskabelige opdagelser, der har revolutioneret vores forståelse af gammastråleuniverset, sagde Paul Hertz, Direktør for Astrophysics Division ved NASAs hovedkvarter i Washington.

Ved at scanne himlen hver tredje time, Fermis hovedinstrument, Large Area Telescope (LAT), har observeret mere end 5, 000 individuelle gammastrålekilder, inklusive en eksplosion kaldet GRB 130427A, de mest kraftfulde gammastråleudbrud, videnskabsmænd har opdaget.

I 1949, Enrico Fermi - en italiensk-amerikansk pioner inden for højenergifysik og nobelpristager, som missionen var opkaldt efter - foreslog, at kosmiske stråler, partikler, der bevæger sig med næsten lysets hastighed, kunne drives frem af supernova-chokbølger. I 2013 Fermis LAT brugte gammastråler til at bevise, at disse stjernerester er mindst én kilde til de hurtige partikler.

Fermis himmelkort, produceret af LAT, har afsløret to massive strukturer, der strækker sig over og under Mælkevejens plan. Disse to "bobler" spænder over 50, 000 lysår og blev sandsynligvis produceret af det supermassive sorte hul i centrum af galaksen for kun få millioner år siden.

"Gammastrålernes astronomi er videnskaben om ekstremer, " sagde Julie McEnery, Fermi-projektets videnskabsmand ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "Ekstrem tyngdekraft, ekstreme magnetiske felter - Fermi har åbnet et vindue til nogle af de mest interessante fysik og strukturer i universet."

Gamma-ray Burst Monitor (GBM), Fermis sekundære instrument, kan se hele himlen på ethvert øjeblik, undtagen den del, der er blokeret af Jorden. Satellitten har observeret over 2, 300 gammastråler, de mest lysende begivenheder i universet. Gammastråleudbrud opstår, når massive stjerner kollapser, eller neutronstjerner eller sorte huller smelter sammen og driver stråler af partikler med næsten lysets hastighed. I de jetfly, stof bevæger sig med forskellige hastigheder og kolliderer, udsender gammastråler.

Den 17. aug. 2017, Fermi opdagede et gammastråleudbrud fra en kraftig eksplosion i stjernebilledet Hydra. På næsten samme tid, National Science Foundations Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory opdagede krusninger i rum-tid fra den samme begivenhed, sammensmeltningen af ​​to neutronstjerner. Dette var første gang, lys og gravitationsbølger blev detekteret fra den samme kilde. Forskere brugte også et andet gammastråleudbrud opdaget af Fermi for at bekræfte Einsteins teori om, at rum-tid er jævn og kontinuerlig.

GBM har også set over 5, 000 terrestriske gammastråler i Jordens atmosfære forbundet med tordenvejr, såvel som partikler af antistof, som disse blink kan producere.

"Fermi har fundamentalt forbedret vores forståelse af, hvordan universet fungerer, " sagde David Thompson, en Fermi stedfortrædende projektforsker hos Goddard. "Dette rumfartøj har både givet beviser for længe elskede teorier og har også tvunget det videnskabelige samfund til at revurdere nogle af dets antagelser."

Men plads kan være et vanskeligt arbejdsmiljø. Den 3. april 2012, Fermi undgik en potentiel kollision med Cosmos 1805, en nedlagt sovjetisk spionsatellit fra den kolde krig, da holdet affyrede Fermis nedlukningspropel for at flytte den i sikkerhed.

Fermi oplevede sin første hardwarefejl den 16. marts, 2018, da et af dets solpaneler sad fast. Fermi-teamet har vedtaget en ny observationsstrategi for at rumme det fastklemte solpanel, og begge instrumenter fortsætter med at scanne gammastråleuniverset.

"Fermi-observatoriet har så meget fleksibilitet, at denne fejl kun har mindre indflydelse på videnskabelige operationer, " sagde McEnery. "Fermi er godt forberedt til at fortsætte driften i mange år, og vi ser frem til mange flere opdagelser om højenergiuniverset."