NASA je napovedala razvoj vesoljskega observatorija, da bi astronomom ponudili nov način za ogled rentgenskih žarkov iz eksotičnih predmetov, kot so črne luknje, nevtronske zvezde in supernove. Misija je poimenovana Mali raziskovalec gravitacije in ekstremnega magnetizma (GEMS), ki je del NASA-ove serije malih raziskovalcev (SMEX) stroškovno učinkovitih in zelo produktivnih vesoljskih satelitov in bo prvi satelit, ki bo meril polarizacijo rentgenskih žarkov. viri izven osončja.
Polarizacija je smer vibracijskega električnega polja v elektromagnetnem valu. Vsakdanji primer polarizacije je oslabitveni učinek nekaterih vrst sončnih očal, ki prepuščajo svetlobo, ki vibrira v eno smer, hkrati pa blokira ostalo. Astronomi pogosto merijo polarizacijo radijskih valov in vidne svetlobe, da dobijo vpogled v fiziko zvezd, meglic in medzvezdnega medija, le nekaj meritev pa je bilo narejenih iz polariziranih rentgenskih žarkov iz kozmičnih virov.
"Do danes so astronomi izmerili polarizacijo rentgenskih žarkov le iz enega samega predmeta zunaj osončja - znamenite rakove meglice, svetlobnega oblaka, ki označuje mesto eksplodirane zvezde," je dejal Jean Swank, astrolog fizike Goddard in glavni direktor GEMS preiskovalec. "Pričakujemo, da bo GEMS odkril na desetine virov in res odprl to novo mejo."
Črne luknje bodo na seznamu objektov, ki jih bodo GEMS opazovali, visoko. Skrajno gravitacijsko polje v bližini vrteče se črne luknje ne upogiba samo poti rentgenskih žarkov, ampak tudi spreminja smeri njihovih električnih polj. Polarizacijske meritve lahko razkrijejo prisotnost črne luknje in astronomom zagotovijo informacije o njenem vrtenju. Hitro gibajoči se elektroni oddajajo polarizirane rentgenske žarke, ko spirali skozi intenzivna magnetna polja, ki GEMS-u omogočajo raziskovanje drugega vidika ekstremnih okolij.
"Zahvaljujoč tem učinkom lahko sistem GEMS zazna prostorske lestvice veliko manjše, kot jih lahko pokaže katerikoli teleskop," je dejal Swank. Polarizirani rentgenski žarki vsebujejo informacije o strukturi kozmičnih virov, ki niso na voljo na noben drug način.
"GEMS bo približno 100-krat bolj občutljiv na polarizacijo kot kateri koli prejšnji rentgenski observatorij, zato pričakujemo veliko novih odkritij," je dejala Sandra Cauffman, vodja projektov GEMS in pomočnica direktorja za letalske projekte pri Goddardu.
Nekatera temeljna vprašanja, za katera znanstveniki upajo, da bo GEMS odgovorila, so: Kje se sprošča energija blizu črnih lukenj? Od kod izvirajo rentgenske emisije pulsarjev in nevtronskih zvezd? Kakšna je struktura magnetnih polj v ostankih supernove?
GEMS bo imel inovativne detektorje, ki učinkovito merijo polarizacijo rentgenskih žarkov. S pomočjo treh teleskopov bo GEMS zaznal rentgenske žarke z energijo med 2.000 in 10.000 elektronov. (Za primerjavo, vidna svetloba ima energijo med 2 in 3 elektronskimi volti.) Optika teleskopa bo temeljila na rentgenskih ogledalih s tanko folijo, razvitimi v Goddardu in že dokazanih v skupni Japonski / ZDA. Orbitalni observatorij Suzaku.
GEMS se bo začel izvajati najkasneje leta 2014 na misiji, ki traja do dve leti. Pričakuje se, da bo GEMS stala 105 milijonov dolarjev, brez izstrelkov.
Orbital Sciences Corporation v Dullesu v zvezni državi Vara bo zagotavljala vodenje vesoljskih plovil in misije. ATK Space v Goleti, Kalifornija, bo zgradil 4-metrski nosilec ogrodja, ki bo postavil rentgenska ogledala na ustrezni razdalji od detektorjev, ko GEMS doseže orbito. Nasino raziskovalno središče Ames v polju Moffett v Kaliforniji bo sodelovalo pri znanosti, zagotavljalo programsko opremo za obdelavo podatkov v znanosti in pomagalo spremljati razvoj vesoljskega plovila.
Vir: NASA Goddard
Oglejte si tudi Predlagano misijo, ki bi lahko preučila vesolje in čas okoli črnih lukenj
