Kesäkuussa 2017 NASA: n Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) asennettiin kansainväliseen avaruusasemaan (ISS). Tämän instrumentin tarkoituksena on tuottaa tarkkoja mittauksia neutronitähteistä ja muista erittäin tiheistä esineistä, jotka ovat mustien aukkojen romahduksessa. NICER on myös ensimmäinen instrumentti, joka on suunniteltu testaamaan tekniikkaa, joka käyttää pulsaareja navigointivaloina.
Äskettäin NASA käytti tietoja, jotka on saatu NICERin 22 ensimmäiseltä tiedeoperaatiolta, luodakseen koko taivaan röntgenkartan. Tuloksena oli ihastuttava kuva, joka näyttää pitkäaikaiselta palotanssijoiden kuvalta, satojen tähtien aiheuttamasta aurinkoheijastustoiminnasta tai jopa visualisoinnista Internetistä. Mutta itse asiassa kukin kirkas piste edustaa röntgenlähdettä, kun taas kirkkaat filamentit ovat niiden polkuja yötaivaalla.
NICERin ensisijainen tiedetavoite edellyttää, että se kohdistaa ja seuraa röntgenkuvien ja muiden energisten hiukkasten kosmisia lähteitä, kun ISS kiertää maata 93 minuutin välein. Laitteen ilmaisimet pysyvät kuitenkin aktiivisina myös silloin, kun asema on ”yönä”, jolloin ilmaisimet vaeltavat kohteiden välillä.
Juuri nämä NICER-instrumentin ”yöliikkeiden” aikana kerätyt tiedot menivät kuvan luomiseen. Jokainen valokaari jäljittää erityisen kirkkaiden röntgenlähteiden - jotka koostuvat pulsaareista, mustista reikistä ja etäisistä galakseista (merkitty yllä olevaan kuvaan) - liikkeet suhteessa ISS: ään sen kiertäessä maata.
Kunkin pisteen kirkkaus on seurausta ajasta, jonka NICER-instrumentti vietti katsomalla niitä, samoin kuin ylimääräistä energiaa, joka otettiin sen "yöliikkeiden" aikana. Kuva paljastaa myös hajavalon, joka tunkeutuu taivaaseen jopa kaukana kirkkaista lähteistä, mikä vastaa röntgentausta (XRB).
Sillä välin näkyvät kaarrat johtuvat siitä, että NICER noudattaa usein samoja polkuja kohteiden välillä, joista kirkkaimpia ovat lähteet, joita NICER säännöllisesti seuraa. Operaation päätutkija Keith Gendreau NASA: n Goddard-avaruuslentokeskuksessa tiivisti NICERin merkityksen NASA: n tuoreessa lehdistötiedotteessa:
”Jopa minimaalisen käsittelyn avulla tämä kuva paljastaa Cygnus-silmukan, supernovan, joka on jäljellä noin 90 valovuotta ja jonka ajatellaan olevan 5000–8000 vuotta vanha. Olemme rakentamassa vähitellen uutta röntgenkuvaa koko taivaalta, ja on mahdollista, että NICERin yöllä suoritettavat pyyhkäisyt paljastavat aiemmin tuntemattomat lähteet. "
NICERin ensisijainen tehtävä on määrittää tähtien jäännösten koko ja tiheys, kuten neutronitähdet, 5 prosentin virhemarginaalin sisällä. Pulsarit, jotka ovat nopeasti pyöriviä neutronitähtiä, jotka ilmestyvät pulssiksi (tästä nimi), kuuluvat NICERin säännöllisiin kohteisiin, koska ne sopivat ihanteellisesti tämän tyyppiseen ”massasäteen” tutkimukseen.
Näiden NICERin keräämien toimenpiteiden avulla fyysikot voivat lopulta ratkaista mysteerin siitä, mitä aine muodostaa näiden superpuristettujen esineiden ytimissä. NICER: n lisäksi pulsaattorit ovat Station Explorer for X-ray Timing and Navigation Technology (SEXTANT) -kokeen ensisijainen tutkimuskohde, joka voisi auttaa kehittämään huippuluokan navigointitekniikkaa avaruudessa.
Kuten GPS-järjestelmä, myös SEXTANT käyttää pulssaröntgendpulssien tarkkaa ajoitusta määrittääksesi itsenäisesti NICERin sijainnin ja nopeuden avaruudessa. Yhdessä NICERin todistetun kyvyn kanssa käyttää pulsaareja ajoituslähteinä, tämä tekniikka voisi johtaa syvän avaruuden navigointijärjestelmän kehittämiseen, joka sallii tehtävät koko aurinkokunnan ja mahdollisesti jopa tähtien välisen tilan.
