NASA a anunțat dezvoltarea unui observator bazat pe spațiu pentru a oferi astronomilor o nouă modalitate de a vedea razele X de la obiecte exotice, cum ar fi găurile negre, stelele de neutroni și supernovele. Numită Gravity and Extreme Magnetism Small Explorer (GEMS), misiunea face parte din seria de mici explozori (SMEX) de la NASA de sateliți de știință spațială eficientă și extrem de productivă și va fi primul satelit care va măsura polarizarea razelor X surse dincolo de sistemul solar.
Polarizarea este direcția câmpului electric în vibrație într-o undă electromagnetică. Un exemplu zilnic de polarizare este efectul atenuant al unor tipuri de ochelari de soare, care trec lumina care vibrează într-o direcție în timp ce blochează restul. Astronomii măsoară frecvent polarizarea undelor radio și a luminii vizibile pentru a obține o perspectivă asupra fizicii stelelor, a nebuloaselor și a mediului interstelar, dar puține măsurători au fost făcute din raze X polarizate din surse cosmice.
„Până în prezent, astronomii au măsurat polarizarea razelor X de la un singur obiect din afara sistemului solar - celebra Nebuloasă a Crabului, norul luminos care marchează locul unei stele explodate”, a spus Jean Swank, astrofizician Goddard și directorul GEMS investigator. „Ne așteptăm ca GEMS să detecteze zeci de surse și să deschidă cu adevărat această nouă frontieră.”
Gurile negre vor fi înalte pe lista obiectelor pe care trebuie să le observe GEMS. Câmpul gravitațional extrem de aproape de o gaură neagră care se învârte nu numai că îndoaie căile razelor X, ci și modifică direcțiile câmpurilor lor electrice. Măsurătorile de polarizare pot dezvălui prezența unei găuri negre și pot oferi astronomilor informații cu privire la spinarea acesteia. Electronii cu mișcare rapidă emit raze X polarizate în timp ce se spira prin câmpuri magnetice intense, oferind GEMS mijloacele de a explora un alt aspect al mediilor extreme.
„Datorită acestor efecte, GEMS poate sonda scări spațiale mult mai mici decât poate imagina orice telescop”, a spus Swank. Razele X polarizate poartă informații despre structura surselor cosmice care nu sunt disponibile în niciun alt mod.
„GEMS va fi de aproximativ 100 de ori mai sensibil la polarizare decât orice observator de raze X anterioare, așa că așteptăm multe noi descoperiri”, a spus Sandra Cauffman, manager de proiect GEMS și asistent director pentru proiecte de zbor la Goddard.
Unele dintre întrebările fundamentale pe care oamenii de știință speră să le răspundă GEMS includ: Unde este energia eliberată în apropierea găurilor negre? De unde provin emisiile de raze X de la pulsars și stele de neutroni? Care este structura câmpurilor magnetice din resturile de supernove?
GEMS va avea detectoare inovatoare care măsoară eficient polarizarea razelor X. Folosind trei telescoape, GEMS va detecta razele X cu energii cuprinse între 2.000 și 10.000 electroni volți. (Pentru comparație, lumina vizibilă are energii între 2 și 3 volți electroni.) Optica telescopului se va baza pe oglinzi cu raze X cu folie subțire dezvoltate la Goddard și deja dovedite în Japonia / SUA. Observatorul orbital Suzaku.
GEMS se va lansa nu mai devreme de 2014 într-o misiune care durează până la doi ani. Se estimează că GEMS va costa 105 milioane de dolari, cu excepția vehiculului de lansare.
Orbital Sciences Corporation din Dulles, Va., Va asigura operațiunile cu nave spațiale și operațiunile de misiune. ATK Space din Goleta, California, va construi un boom de 4 metri care va plasa oglinzile cu raze X la distanța corespunzătoare de detectoare odată ce GEMS va ajunge pe orbită. Centrul de cercetare Ames al NASA din Moffett Field, California, va fi partener în știință, va oferi software de procesare a datelor științifice și va ajuta la urmărirea dezvoltării navei spațiale.
Sursa: NASA Goddard
A se vedea, de asemenea, misiunea propusă ar putea studia spațiul-timp în jurul găurilor negre
