НАСА обяви разработването на космическа обсерватория, която да даде на астрономите нов начин да гледат рентгенови лъчи от екзотични обекти като черни дупки, неутронни звезди и свръхнови. Наречена като малък изследовател на гравитацията и екстремния магнетизъм (GEMS), мисията е част от поредицата от разходни и високопродуктивни космически научни спътници на НАСА (SMEX) и ще бъде първият спътник, измерващ поляризацията на рентгеновите лъчи източници извън Слънчевата система.
Поляризацията е посоката на вибриращото електрическо поле в електромагнитна вълна. Ежедневен пример за поляризация е затихващият ефект на някои видове слънчеви очила, които пропускат светлина, която вибрира в една посока, докато блокира останалите. Астрономите често измерват поляризацията на радиовълните и видимата светлина, за да получат представа за физиката на звездите, мъглявините и междузвездната среда, но малко измервания са направени от поляризирани рентгенови лъчи от космически източници.
„Към днешна дата астрономите измерват рентгенова поляризация само от един обект извън Слънчевата система - известната Мъглявина Раци, светещият облак, който бележи мястото на избухнала звезда“, казва Жан Суонк, астрофизик на Годард и главен GEMS следовател. „Очакваме, че GEMS ще открие десетки източници и наистина ще отвори тази нова граница.“
Черните дупки ще бъдат високи в списъка с обекти, които GEMS да наблюдава. Изключителното гравитационно поле в близост до въртяща се черна дупка не само огъва пътищата на рентгеновите лъчи, но и променя посоките на техните електрически полета. Поляризационните измервания могат да разкрият наличието на черна дупка и да предоставят на астрономите информация за нейното въртене. Бързо движещите се електрони излъчват поляризирани рентгенови лъчи, докато се въртят през интензивни магнитни полета, осигурявайки на GEMS средствата за изследване на друг аспект на екстремните среди.
„Благодарение на тези ефекти, GEMS може да сондира пространствени мащаби, много по-малки, отколкото всеки телескоп може да изобрази“, казва Суанк. Поляризираните рентгенови лъчи носят информация за структурата на космическите източници, която не е достъпна по друг начин.
„GEMS ще бъде около 100 пъти по-чувствителна към поляризацията, отколкото всяка предишна рентгенова обсерватория, така че очакваме много нови открития“, казва Сандра Коуфман, ръководител на проекта GEMS и помощник-директор по летателните проекти в Годард.
Някои от основните въпроси, на които учените се надяват, че GEMS ще отговорят, включват: Къде се освобождава енергия в близост до черни дупки? Откъде произлизат рентгеновите емисии от пулсари и неутронни звезди? Каква е структурата на магнитните полета в остатъците от свръхнове?
GEMS ще разполага с иновативни детектори, които ефективно измерват рентгеновата поляризация. Използвайки три телескопа, GEMS ще открие рентгенови лъчи с енергия между 2000 и 10 000 електронни волта. (За сравнение, видимата светлина има енергия между 2 и 3 електронни волта.) Оптиката на телескопа ще се основава на рентгенови огледала с тънко фолио, разработени в Годард и вече доказани в съвместната Япония / САЩ. Орбитална обсерватория Сузаку.
GEMS ще стартира не по-рано от 2014 г. при мисия с продължителност до две години. Очаква се GEMS да струва 105 милиона долара, с изключение на ракети.
Orbital Sciences Corporation в Dulles, Вашингтон, ще осигури шината на космическия кораб и мисията. ATK Space в Goleta, Калифорния, ще изгради 4-метров разгъващ се стрел, който ще постави рентгеновите огледала на правилното разстояние от детекторите, след като GEMS достигне орбита. Изследователският център на Еймс на НАСА в Moffett Field, Калифорния, ще бъде партньор в науката, ще предостави научен софтуер за обработка на данни и ще помогне за проследяване развитието на космическия кораб.
Източник: НАСА Годард
Вижте също Предложената мисия може да проучи пространството и времето около черните дупки
