Swift-satelliitti, joka tarkentaa kaukojen vielä ohitsevien räjähdysten sijainnin, jotka näyttävät ilmoittavan mustien reikien syntymästä, saapui tänään Kennedyn avaruuskeskukseen valmistautuessaan lokakuun käynnistykseen.
Nämä arvoitukselliset salamat, joita kutsutaan gammasäteilypurskeiksi, ovat maailmankaikkeuden tunnetuimpia räjähdyksiä, jotka lähettävät yli sata miljardia kertaa energiaa enemmän kuin aurinko koko vuoden aikana. Silti ne kestävät vain muutaman millisekunnin tai muutaman minuutin, eivätkä enää koskaan tule esiin samassa paikassa.
Swift-satelliitti on nimetty ketterään lintuun, koska se voi nopeasti kääntyä ja osoittaa instrumenttinsa nopeasti saadakseen purskeen “lennossa” tutkiaksesi sekä purskeen että sen jälkivalon. Jälkivaloilmiö seuraa alkuperäistä gammasäteilyä useimmissa purskeissa; ja se voi viipyä röntgenvalossa, optisessa valossa ja radioaalloissa tunteista viikkoihin tarjoten hienoja yksityiskohtia.
"Gamma-säteilypurskaukset ovat kuuluneet suurimpiin tähtitieteen salaisuuksiin niiden havaitsemisen jälkeen yli 35 vuotta sitten", sanoi tohtori Neil Gehrels, Swift-johtava tutkija NASA: n Goddard-avaruuslentokeskuksesta Greenbeltistä, Md. "Swift on juuri oikea työkalu, jota tarvitaan. ratkaista tämä mysteeri. Yksi Swiftin instrumenteista havaitsee purskeen, kun taas minuutin sisällä kaksi korkeamman resoluution teleskooppia käännetään ympäri syvällistä katselua varten. Samaan aikaan Swift lähettää sähköpostitse tutkijoita ja kaukoputkia ympäri maailmaa tarkkailemaan puhkeamista reaaliajassa. "
NASA Goddardin rakentama Burst Alert Telescope (BAT) -instrumentti havaitsee ja paikantaa noin kaksi gammasäteilyä viikossa, välittäen 1–4 kaari-minuutin sijainnin maahan noin 20 sekunnissa. Tätä sijaintia käytetään sitten "nopeasti" osoittamaan satelliitti uudelleen purskealueen saattamiseksi kapeampiin näkökenttiin tutkimaan jälkihehkua röntgensäteellä (XRT) ja
UltraViolet / optinen teleskooppi (UVOT).
Nämä kaksi pidemmän aallonpituuden (pienemmän energian) instrumenttia määrittävät purskeen kaarisekunnin sijainnin ja sen jälkivalon spektrin röntgensäteen aallonpituuksilla näkyvissä. Suurimmalla osalla Swiftissa havaituista purskeista tämä tieto yhdessä maassa sijaitsevien teleskooppien kanssa suoritettujen havaintojen kanssa mahdollistaa punasuunnan tai etäisyyden mittaamisen purskeen lähteeseen. Jälkihehku antaa tärkeätä tietoa purskeen dynamiikasta, mutta tutkijat tarvitsevat tarkkaa tietoa purskeesta jälkivalon paikallistamiseksi.
Swift ilmoittaa yhteisölle - johon kuuluvat museot ja suuri yleisö yhdessä maailmanluokan observatorioiden tutkijoiden kanssa - Goddardin ylläpitämän gamma-ray -purskekoordinaattoriverkoston (GCN) kautta. Maailmanlaajuisesti hajautettujen, maahan sijoitettujen robotti teleskooppien verkosto odottaa Swift-GCN -hälytyksiä.
Jatkuva purske-informaatio virtaa Penn Statessä sijaitsevan Swift Mission Operations Center -keskuksen kautta. Penn State, keskeinen yhdysvaltalainen yhteistyökumppani, rakensi XRT: n Leicesterin yliopiston (Iso-Britannia) ja Breran tähtitieteellisen observatorion (Italia) kanssa ja UVOT: n Mullard Space Science Labin (Iso-Britannia) kanssa.
Sen lisäksi, että Swift havaitsi gamma-säteilypurskeita uusien vihjeiden kanssa purskemekanismin luonteelle, se voisi tarjota kosmologisen tiedon valtaa.
"Jotkut purskeet todennäköisesti ovat peräisin maailmankaikkeuden kauimpana ulottuvilta ja siten varhaisimmasta aikakaudesta", kertoi Penn Staten tähtitieteen ja astrofysiikan professori Swift-operaation johtaja John Nousek. "Ne käyttäytyvät kuin majakat, jotka loistavat läpi kaiken polullaan, mukaan lukien kaasu galaksien välillä ja niiden sisällä näkölinjan varrella."
Teoreetikot ovat ehdottaneet, että jotkut purskeet voivat olla peräisin ensimmäisen sukupolven tähtiä, ja Swiftin ennennäkemätön herkkyys tarjoaa ensimmäisen mahdollisuuden testata tämä hypoteesi.
NASA: n korkean energian väliaikaisen ohimenevän tutkimusmatkailijan (HETE-2) kanssa, joka on nyt toiminnassa, tutkijat ovat todenneet, että ainakin joihinkin purskeisiin liittyy massiivisten tähtien räjähdyksiä. Swift hienosäätää tätä tietoa - toisin sanoen vastaa kysymyksiin, kuinka massiivinen, kuinka pitkälle, millaisia isäntägalakseja on ja miksi jotkut purskeet ovat niin erilaisia kuin toiset?
Vaikka yhteys joidenkin purskeiden murto-osan ja massiivisten tähtien kuoleman välillä näyttää tiukalta, toiset voivat merkitä neutronitähteiden tai toistensa ympäri kiertävien mustien reikien sulautumista eksoottisiin binaarisiin tähtijärjestelmiin. Swift määrittelee, onko tiettyyn alkuperäskenaarioon liittyviä gamma-säteilypurskeiden luokkia. Swift voi olla riittävän nopea tunnistamaan jälkivalot lyhyistä purskeista, jos niitä on. Jälkivalaisimia on nähty vain yli kahden sekunnin kestävistä purskeista. "Saatamme nähdä vain puolet tarinasta toistaiseksi", sanoi Gehrels.
Swift-tiimi odottaa havaitsevan ja analysoivan yli 100 pursketta vuodessa. Ellei gamma-säteilypurskeita oteta huomioon, Swift suorittaa kaikkien taivaiden tutkimuksen korkean energian “kovilla” röntgensäteen aallonpituuksilla, jotka ovat 20 kertaa herkempiä kuin aiemmat mittaukset. Tutkijat odottavat, että Swiftin parannettu herkkyys verrattuna aikaisempiin tutkimuksiin paljastaa yli 400 uutta supermassiivista mustaa reikää.
Keskiluokan tutkimusmatkaa Swift johtaa NASA: n Goddard-avaruuslentokeskus Greenbeltissä, Yhdysvallat. Swift rakennettiin yhteistyössä kansallisten laboratorioiden, yliopistojen ja kansainvälisten kumppanien kanssa, kuten Los Alamosin kansallinen laboratorio, Penn State University, Sonoma. State University, Italia ja Yhdistynyt kuningaskunta.
Alkuperäinen lähde: NASA: n lehdistötiedote
