NASAs NuSTAR-mission fejrer ti år med at studere røntgenuniverset

Efter et årti med observation af nogle af de varmeste, tætteste og mest energiske områder i vores univers, har dette lille, men kraftfulde rumteleskop stadig mere at se.

NASA's Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) fylder 10 år. Dette rumteleskop blev lanceret den 13. juni 2012 og registrerer højenergi røntgenlys og studerer nogle af de mest energiske objekter og processer i universet fra sorte huller, der fortærer varm gas til de radioaktive rester af eksploderede stjerner. Her er nogle af de måder, hvorpå NuSTAR har åbnet vores øjne for røntgenuniverset i løbet af det sidste årti.

Se røntgenbilleder tæt på hjemmet

Forskellige farver af synligt lys har forskellige bølgelængder og forskellige energier; på samme måde er der en række røntgenlys eller lysbølger med højere energier end de menneskelige øjne kan registrere. NuSTAR registrerer røntgenstråler i den højere ende af området. Der er ikke mange objekter i vores solsystem, som udsender de røntgenstråler, NuSTAR kan registrere, men det gør Solen:Dens højenergi-røntgenstråler kommer fra mikroblus eller små udbrud af partikler og lys på dens overflade. NuSTARs observationer bidrager til indsigt om dannelsen af ​​større flares, som kan forårsage skade på astronauter og satellitter. Disse undersøgelser kan også hjælpe videnskabsmænd med at forklare, hvorfor Solens ydre område, koronaen, er mange gange varmere end dens overflade. NuSTAR har også for nylig observeret højenergi røntgenstråler, der kommer fra Jupiter, hvilket løser et årtier gammelt mysterium om, hvorfor de tidligere er gået uopdaget.

Oplyser sorte huller

Sorte huller udsender ikke lys, men nogle af de største, vi kender til, er omgivet af skiver af varm gas, der lyser i mange forskellige bølgelængder af lys. NuSTAR kan vise forskere, hvad der sker med det materiale, der er tættest på det sorte hul, og afsløre, hvordan sorte huller producerer lyse blusser og stråler af varm gas, der strækker sig tusindvis af lysår ud i rummet. Missionen har målt temperaturvariationer i sorthulsvinde, der påvirker stjernedannelsen i resten af ​​galaksen. For nylig tog Event Horizon Telescope (EHT) de første direkte billeder nogensinde af sorte hullers skygger, og NuSTAR gav støtte. Sammen med andre NASA-teleskoper overvågede NuSTAR de sorte huller for flares og ændringer i lysstyrke, der ville påvirke EHT's evne til at afbilde skyggen af ​​dem.

En af NuSTARs største bedrifter på denne arena var at lave den første utvetydige måling af et sort huls spin, hvilket det gjorde i samarbejde med ESA (European Space Agency) XMM-Newton-mission. Spin er den grad, i hvilken et sort huls intense tyngdekraft fordrejer rummet omkring det, og målingen var med til at bekræfte aspekter af Albert Einsteins generelle relativitetsteori.

Find skjulte sorte huller

NuSTAR har identificeret snesevis af sorte huller gemt bag tykke skyer af gas og støv. Synligt lys kan typisk ikke trænge igennem disse skyer, men det højenergi røntgenlys observeret af NuSTAR kan. Dette giver forskerne et bedre skøn over det samlede antal sorte huller i universet. I de senere år har forskere brugt NuSTAR-data til at finde ud af, hvordan disse kæmper bliver omgivet af så tykke skyer, hvordan den proces påvirker deres udvikling, og hvordan tilsløring relaterer sig til et sort huls indvirkning på den omgivende galakse.

Revealing the power of 'undead' stars

NuSTAR is a kind of zombie hunter:It's deft at finding the undead corpses of stars. Known as neutron stars, these are dense nuggets of material left over after a massive star runs out of fuel and collapses. Though neutron stars are typically only the size of a large city, they are so dense that a teaspoon of one would weigh about a billion tons on Earth. Their density, combined with their powerful magnetic fields, makes these objects extremely energetic:One neutron star located in the galaxy M82 beams with the energy of 10 million suns.

Without NuSTAR, scientists wouldn't have discovered just how energetic neutron stars can be. When the object in M82 was discovered, researchers thought that only a black hole could generate so much power from such a small area. NuSTAR was able to confirm the object's true identity by detecting pulsations from the star's rotation—and has since shown that many of these ultraluminous X-ray sources, previously thought to be black holes, are in fact neutron stars. Knowing how much energy these can produce has helped scientists better understand their physical properties, which are unlike anything found in our solar system.

Solving supernova mysteries

During their lives, stars are mostly spherical, but NuSTAR observations have shown that when they explode as supernovae, they become an asymmetrical mess. The space telescope solved a major mystery in the study of supernovae by mapping the radioactive material left over by two stellar explosions, tracing the shape of the debris and in both cases revealing significant deviations from a spherical shape. Because of NuSTAR's X-ray vision, astronomers now have clues about what happens in an environment that would be almost impossible to probe directly. The NuSTAR observations suggest that the inner regions of a star are extremely turbulent at the time of detonation. + Udforsk yderligere

NASA's NuSTAR makes illuminating discoveries with 'nuisance' light