NASA: n Swift otti kuvan 73P / Schwassmann-Wachmann 3: sta, koska se ohitti kehän köyden. Klikkaa suurentaaksesi
Komeetta 73P / Schwassmann-Wachmann 3 on näkyvissä yötaivaalla pienelläkin takapihan kaukoputkella, ja se lähenee lähinnä maataan ensi viikolla (älä huoli, se on silti todella kaukana). Yksi tämän komeetan ominaisuuksista on kuitenkin se, että se on epätavallisen kirkas röntgenspektrissä. Kolme röntgensäteen observatorioa tarkkailee komeetta tulevina viikkoina selvittääkseen siitä, mistä se on tehty, ja ehkä jopa häntä aiheuttavan auringon tuulen koostumuksesta.
NASA: n Swift-satelliittia käyttävät tutkijat ovat havainneet röntgenkuvat komeetalta, joka ohittaa nyt maata ja hajoaa nopeasti siihen, mikä voisi olla sen viimeinen kiertorata auringon ympärillä.
Swiftin havainnot tarjoavat harvinaisen tilaisuuden tutkia useita meneillään olevia komeettojen ja aurinkokunnan järjestelmämme mysteerejä, ja sadat tutkijat ovat virittäneet tapahtuman.
Komeetta, nimeltään 73P / Schwassmann-Wachmann 3, on näkyvissä pienelläkin takapihan kaukoputkella. Huippukirkkauden on odotettavissa ensi viikolla, kun se on 7,3 miljoonan mailin päässä maapallosta tai noin 30-kertainen etäisyyteen Kuuhun. Maalle ei kuitenkaan ole uhkaa.
Tämä on kirkkain komeetta, joka on koskaan havaittu röntgenkuvissa. Komeetta on niin lähellä, että tähtitieteilijät toivovat selvittävän komeetan koostumuksen lisäksi myös aurinkotuulen. Tutkijoiden mielestä auringon tuulen muodostavat atomipartikkelit ovat vuorovaikutuksessa komeettimateriaalin kanssa röntgensäteiden tuottamiseksi - teorian, jonka Swift saattaa osoittautua totta.
Kolme maailmanluokan röntgensäteen observatorioa, jotka ovat nyt kiertoradalla - NASA: n Chandran röntgen observatorio, Euroopan johtama XMM-Newton ja Japanin johtama Suzaku - seuraavat komeetta tulevina viikkoina. Scoutin tavoin Swift on antanut näille isommille tiloille tietoa siitä, mitä on etsittävä. Tämäntyyppinen havainto voi tapahtua vain röntgen-aaltoalueella.
"Schwassmann-Wachmann-komeetta on komeetta kuin mikään muu", sanoi Scott Porter NASA: n Goddard-avaruuslentokeskuksesta Greenbeltissä, USA, osa Swift-tarkkailuryhmää. ”Vuoden 1996 kulun aikana se hajosi. Nyt seuraamme noin kolme tusinaa fragmenttia. Tuotetut röntgenkuvat antavat tietoa, jota ei koskaan ennen paljastettu. ”
Tilanne muistuttaa Deep Impact -anturia, joka tunkeutui Tempel 1 -kometaan noin vuosi sitten. Tällä kertaa luonto on itse rikkoinut komeetta. Koska Schwassmann-Wachmann 3 on paljon lähempänä maata ja aurinkoa kuin Tempel 1, se näyttää tällä hetkellä noin 20 kertaa kirkkaampi röntgenkuvissa. Schwassmann-Wachmann 3 kulkee maapalloa noin joka viides vuosi. Tutkijat eivät voineet ennakoida, kuinka kirkkaaksi se muuttuu röntgenkuvauksessa tällä kertaa.
"Swift-havainnot ovat uskomattomia", sanoi Greg Brown Lawrence Livermoren kansallisesta laboratoriosta Livermoressa, Kalifornia, joka johti ehdotusta Swift-havaintoajaksi. ”Koska katsomme komeetta röntgensäteinä, voimme nähdä monia ainutlaatuisia piirteitä. Useiden kiertoradalla olevien kiertävien observatorioiden tietojen yhdistetyt tulokset ovat mahtavia. ”
Swift on ensisijaisesti gammasäteen purskeilmaisin. Satelliitissa on myös röntgen- ja ultravioletti- / optiset kaukoputket. Räjähtävän metsästyskyvyn vuoksi Swift on pystynyt seuraamaan nopeasti liikkuvan Schwassmann-Wachmann 3 -komeetan etenemistä. Swift on ensimmäinen observatorio, joka tarkkailee komeetta samanaikaisesti sekä ultraviolettivalossa että röntgensäteellä. Tämä ristivertailu on ratkaisevan tärkeä testattaessa komeettoja koskevia teorioita.
Swift ja muut kolme röntgen observatorioa suunnittelevat voimiensa yhdistämistä seuraamaan Schwassmann-Wachmann 3: ta tarkasti. Spektroskopiaksi kutsutun tekniikan avulla tutkijat toivovat selvittävän komeetan kemiallisen rakenteen. Swift on jo havainnut happea ja hiilen vihjeitä. Nämä elementit ovat peräisin auringon tuulta, ei komeetta.
Tutkijoiden mielestä röntgensäteet tuotetaan prosessina, jota kutsutaan varauksenvaihtoksi, jossa erittäin (ja positiivisesti) varatut hiukkaset auringosta, joissa ei ole elektroneja, varastavat elektroneja komeetassa olevien kemikaalien joukosta. Tyypillinen komeetan materiaali sisältää vettä, metaania ja hiilidioksidia. Latauksenvaihto on analoginen staattisen sähkön pienelle kipinälle, vain huomattavasti suuremmalla energialla.
Vertaamalla emittoituneiden röntgenenergioiden suhdetta tutkijat voivat määrittää auringon tuulen sisällön ja päätellä komeetan materiaalin sisällön. Swift, Chandra, XMM-Newton ja Suzaku tarjoavat molemmat toisiaan täydentäviä ominaisuuksia tämän hankalin mittauksille. Näiden havaintojen yhdistelmä tarjoaa komeetan röntgensäteilyn ajanjakson kehityksen, kun se liikkuu aurinkokunnan kautta.
Porter ja hänen kollegansa Goddardissa ja Lawrence Livermoreissa testasivat varauksenvaihtoteoriaa maapallon laboratoriossa vuonna 2003. Kokeilu Livermoren EBIT-I: n elektronisäteen ionin ansaan tuotti monimutkaisen spektrografian voimakkuudesta verrattuna röntgenenergiaan useille odotettavissa oleville elementtejä auringon tuulessa ja komeetassa. "Haluamme verrata luonnon laboratoriota luomaamme laboratorioon", Porter sanoi.
Saksan johtama ROSAT-operaatio, joka on nyt käytöstä poistettu, havaitsi ensimmäisenä röntgenkuvat komeetalta, joka oli peräisin Hyakutakesta vuonna 1996. Tämä oli suuri yllätys. Kesti noin viisi vuotta, ennen kuin tutkijoilla oli sopiva selitys röntgensäteilylle. Nyt, kymmenen vuotta Hyakutaken jälkeen, tutkijat pystyivät ratkaisemaan mysteerin.
Alkuperäinen lähde: NASA: n lehdistötiedote
