NASA paskelbė apie kosminės erdvės observatorijos plėtrą, kad astronomai galėtų pamatyti naują egzotiškų objektų, tokių kaip juodosios skylės, neutroninės žvaigždės ir supernovos, rentgeno spindulius. Misija, vadinama gravitacijos ir ekstremaliojo magnetizmo mažuoju tyrinėtoju (GEMS), yra NASA mažų tyrinėtojų (SMEX) serijos ekonomiškai efektyvių ir labai produktyvių kosmoso mokslo palydovų dalis ir bus pirmasis palydovas, matuojantis rentgeno spindulių poliarizaciją. šaltiniai už Saulės sistemos ribų.
Poliarizacija yra vibruojančio elektrinio lauko kryptis elektromagnetinėje bangoje. Kasdienis poliarizacijos pavyzdys yra silpninantis kai kurių saulės akinių tipų poveikis, praleidžiantis šviesą, kuri vibruoja viena kryptimi, o blokuoja likusius. Astronomai dažnai matuoja radijo bangų ir matomos šviesos poliarizaciją, kad gautų įžvalgą apie žvaigždžių, ūkų ir tarpžvaigždinės terpės fiziką, tačiau po keletą išmatuotų polarizuotų rentgeno spindulių iš kosminių šaltinių.
„Iki šiol astronomai matavo rentgeno spindulių poliarizaciją tik iš vieno objekto, esančio už Saulės sistemos ribų - garsiojo Krabų ūko, šviečiančio debesies, žyminčio sprogusios žvaigždės vietą“, - sakė Jeanas Swankas, Goddardo astrofizikas ir GEMS direktorius. tyrėjas. „Mes tikimės, kad GEMS aptiks dešimtis šaltinių ir tikrai atvers šią naują sieną“.
GEMS stebimų objektų sąraše bus daug juodųjų skylių. Ekstremalus gravitacinis laukas šalia besisukančios juodosios skylės ne tik lenkia rentgeno spindulių kelius, bet ir keičia jų elektrinių laukų kryptis. Poliarizacijos matavimai gali atskleisti juodosios skylės buvimą ir suteikti astronomams informaciją apie jos sukimąsi. Greitai judantys elektronai skleidžia poliarizuotus rentgeno spindulius, kai jie spiraliauja per intensyvius magnetinius laukus, suteikdami GEMS priemones tyrinėti kitą ekstremalių aplinkų aspektą.
„Dėl šių efektų GEMS gali zonduoti žymiai mažesnes erdvines skales, nei bet kuris teleskopas gali atvaizduoti“, - teigė Swank. Poliarizuoti rentgeno spinduliai perneša informaciją apie kosminių šaltinių struktūrą, kurios nėra kitaip.
„GEMS bus maždaug 100 kartų jautresnis poliarizacijai nei bet kuri ankstesnė rentgeno spinduliuotės observatorija, todėl tikimės daug naujų atradimų“, - sakė Sandra Cauffman, GEMS projektų vadovė ir Goddardo skrydžių projektų direktoriaus pavaduotoja.
Kai kurie iš pagrindinių klausimų, į kuriuos mokslininkai tikisi, kad GEMS atsakys: Kur yra energija, išsiskirianti šalia juodųjų skylių? Iš kur atsiranda impulsų ir neutroninių žvaigždžių rentgeno spinduliai? Kokia yra supernovos liekanų magnetinių laukų struktūra?
GEMS turės novatoriškus detektorius, kurie veiksmingai matuoja rentgeno spindulių poliarizaciją. Naudodamas tris teleskopus, GEMS aptinka rentgeno spindulius, kurių energija yra nuo 2 000 iki 10 000 elektronų voltų. (Palyginimui, matomos šviesos energija yra nuo 2 iki 3 elektronų voltų.) Teleskopo optika bus paremta plonasieniais folijos rentgeno veidrodžiais, sukurtais Goddard mieste, ir jau įrodytais jungtinėje Japonijoje / JAV. Suzaku orbitos observatorija.
„GEMS“ pradės misiją, kuri truks ne ilgiau kaip dvejus metus, ne anksčiau kaip 2014 m. Tikimasi, kad „GEMS“ kainuos 105 milijonus dolerių, neskaitant paleidimo priemonės.
Orbital Sciences Corporation, Dulles, Va., Teiks erdvėlaivių autobusus ir vykdys misijas. „ATK Space“ Goletoje (Kalifornija) pastatys 4 metrų iškeltą strėlę, kuri padėtų rentgeno veidrodžius tinkamu atstumu nuo detektorių, kai GEMS pasieks orbitą. NASA Ames tyrimų centras Moffett Field mieste, Kalifornijoje, bendradarbiaus su mokslu, teiks mokslo duomenų apdorojimo programinę įrangą ir padės sekti erdvėlaivio vystymąsi.
Šaltinis: NASA Goddard
Taip pat žr. Siūloma misija galėtų studijuoti erdvę-laiką aplink juodąsias skyles
