OSIRIS-REx-studerende får et uventet glimt af sort hul

Universitetsstuderende og forskere, der arbejder på en NASA-mission, der kredser om en nær-jord-asteroide, har foretaget en uventet påvisning af et fænomen 30 tusind lysår væk. Sidste efterår, det elevbyggede Regolith X-Ray Imaging Spectrometer (REXIS) ombord på NASA's OSIRIS-REx-rumfartøj opdagede et nyligt blussende sort hul i stjernebilledet Columba, mens de foretog observationer ud for asteroiden Bennus lem.

REXIS, et elevinstrument i skoæskestørrelse, blev designet til at måle de røntgenstråler, som Bennu udsender som reaktion på indkommende solstråling. Røntgenstråler er en form for elektromagnetisk stråling, som synligt lys, men med meget højere energi. REXIS er et samarbejdseksperiment ledet af studerende og forskere ved MIT og Harvard, hvem foreslog, bygget, og betjene instrumentet.

Den 11. nov. 2019, mens REXIS-instrumentet udførte detaljerede videnskabelige observationer af Bennu, den fangede røntgenstråler, der udstrålede fra et punkt ud for asteroidens kant. "Vores indledende kontroller viste ingen tidligere katalogiseret objekt i den position i rummet, " sagde Branden Allen, en Harvard-forsker og studerende vejleder, der først opdagede kilden i REXIS-dataene.

Det glødende objekt viste sig at være et nyligt blussende sort hul røntgen-binært - opdaget blot en uge tidligere af Japans MAXI-teleskop - betegnet MAXI J0637-430. NASA's Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) teleskop identificerede også røntgeneksplosionen et par dage senere. Både MAXI og NICER opererer ombord på NASAs internationale rumstation og detekterede røntgenbegivenheden fra lavt kredsløb om Jorden. REXIS, på den anden side, opdagede den samme aktivitet millioner af miles fra Jorden, mens den kredsede om Bennu, det første sådan udbrud nogensinde opdaget fra det interplanetariske rum.

"At opdage dette røntgenudbrud er et stolt øjeblik for REXIS-teamet. Det betyder, at vores instrument yder som forventet og til det niveau, der kræves af NASAs videnskabelige instrumenter, " sagde Madeline Lambert, en MIT kandidatstuderende, der designede instrumentets kommandosekvenser, der serendipitalt afslørede det sorte hul.

røntgensprængninger, som den, der udsendes fra det nyopdagede sorte hul, kan kun observeres fra rummet, da Jordens beskyttende atmosfære beskytter vores planet mod røntgenstråler. Disse røntgen-emissioner opstår, når et sort hul trækker stof ind fra en normal stjerne, der er i kredsløb omkring det. Mens stoffet spiraler op på en roterende skive, der omgiver det sorte hul, en enorm mængde energi (primært i form af røntgenstråler) frigives i processen.

"Vi satte os for at træne eleverne i at bygge og betjene ruminstrumenter, " sagde MIT-professor Richard Binzel, instrumentforsker til REXIS eleveksperiment. "Det viser sig, den største lektie er altid at være åben over for at opdage det uventede."

Hovedformålet med REXIS-instrumentet er at forberede den næste generation af forskere, ingeniører, og projektledere inden for udvikling og drift af rumfartshardware. Næsten 100 bachelor- og kandidatstuderende har arbejdet på REXIS-teamet siden missionens begyndelse.