Ein Starspieler in den Ergebnissen dieser Woche aus den 223rdTreffen der American Astronomical Society war die Nuclear Spectroscopic Telescope Array Mission, auch bekannt als NuSTAR. Am Donnerstag, Forscher enthüllten einige aufregende neue Ergebnisse und Bilder von der Mission sowie das, was wir in Zukunft von NuSTAR erwarten können.
NuSTAR war gestartet am 13. JuniNS, 2012 auf einer Pegasus XL-Rakete, die von einem Lockheed L-1011 „TriStar“-Flugzeug in der Nähe des Kwajalein-Atolls mitten im Pazifischen Ozean eingesetzt wurde.
Als Teil einer neuen Reihe kostengünstiger Missionen ist NuSTAR die erste ihrer Art, die ein Weltraumteleskop einsetzt, das sich auf das Ende des hochenergetischen Röntgenstrahlenspektrums um 5–80 KeV konzentriert.
Daniel Stern, Teil des NuSTAR-Teams bei JPL Caltech, enthüllte ein neues Röntgenbild des jetzt berühmt Supernova-Überrest namens 'Die Hand Gottes'. Die Hand wurde 1982 vom Einstein-Röntgenobservatorium entdeckt und beherbergt den Pulsar PSR B1509-58 oder kurz B1509 und liegt etwa 18.000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Circinus auf der Südhalbkugel. B1509 dreht sich etwa 7-mal pro Sekunde, und die Supernova, die den Pulsar bildete, soll vor 20.000 Jahren aufgetreten sein und wäre vor etwa 2.000 Jahren von der Erde aus sichtbar gewesen.
Ein Diagramm des NuSTAR-Satelliten. (NASA/JPL/Caltech)
Während das Chandra-Röntgenobservatorium die Region zuvor genau untersucht hat, kann NuSTAR in ihr Herz blicken. Tatsächlich stellt Stern fest, dass Ansichten von NuSTAR weniger wie eine „Hand“ und mehr wie eine „Faust“ aussehen. Natürlich ist das Aussehen eines Nebels eine Frage der Perspektive. Pareidolia übersät den Deep Sky, sei es die Säulen der Schöpfung oder der Eulennebel. Wir können nicht anders, als an die mysteriöse „kosmische Hand“ erinnert zu werden, die die Guardians of Oa of Green Lantern sahen, als sie im Moment der Schöpfung zurückblickten. Anscheinend ist die „Hand“ auch eher Simpson-artig und trägt nur drei „Finger“!
Ein Diagramm der Hand Gottes. Bildnachweis: NASA/JPL/Caltech/McGill).
NuSTAR ist das erste und bisher einzige fokussierende Hartröntgen-Observatorium, das im Orbit eingesetzt wird. NuSTAR verwendet eine sogenannte streifende Einfallsoptik in a Wolter-Teleskop Konfiguration, und die konzentrischen Schalen des Detektors sehen aus wie Schichten auf einer Zwiebel. NuSTAR erfordert auch eine große Brennweite und verwendet einen langen Ausleger, der kurz nach dem Start eingesetzt wurde.
Das von NuSTAR überwachte harte Röntgenbild ähnelt dem, was Sie in Ihrer Zahnarztpraxis oder in einem TSA-Körperscanner vorfinden. Im Gegensatz zum JEM-X-Monitor an Bord der ESA INTERGRAL oder das Swift-Observatorium, die eine breite Auflösung von etwa einem halben Grad haben, hat NuSTAR eine beispiellose Auflösung von etwa 18 Bogensekunden.
Die erste Datenfreigabe von NuSTAR erfolgte Ende 2013. NuSTAR bettelt jedoch nur darum, seine Fähigkeiten zu zeigen, was die Forscher erwarten.
„NuSTAR ist in einzigartiger Weise in der Lage, die Titan-44-Emission zu kartieren, die ein radioaktiver Tracer der (Supernova-)Explosionsphysik ist“, sagte Daniel SternUniversum heute.
NuSTAR wird auch in der Lage sein, Hochenergiequellen im Zentrum unserer Galaxie zu lokalisieren. „Keine vorherige Hochenergiemission hatte die Bildauflösung von NuSTAR“, sagte SternUniversum heute. „Unsere Zunahme der Bildschärfe um Größenordnungen bedeutet, dass wir in der Lage sind, diese sehr reichhaltige Region des Himmels zu kartieren, die von Supernova-Überresten, Röntgen-Binärdateien sowie dem großen Schwarzen Loch im Zentrum bevölkert ist.“ unserer Galaxie, Sagittarius A* (ausgesprochen „A-Stern“).“
NuSTAR identifiziert neue Kandidaten für Schwarze Löcher (in Blau) im COSMOS-Feld. Die Entdeckungen im Bild oben sind überlagert von früheren Schwarzen Löchern, die Chandra im selben Feld entdeckt hatte und die in Rot und Grün gekennzeichnet sind. ( Kredit -NASA/JPL-Caltech/Yale University).
Die Forscherin der Yale University, Francesca Civano, präsentierte auch ein neues Bild von NuSTAR, das Schwarze Löcher zeigt, die zuvor aus der Sicht verborgen waren. NuSTAR ist dafür besonders geeignet, um in die Herzen energetischer Galaxien zu blicken, die für Observatorien wie Chandra oder XMM-Newton unsichtbar sind. Das vorgestellte Bild deckt den Bereich von Hubbles Cosmic Evolution Survey ab, bekannt als KOSMOS im Sternbild Sextane. Tatsächlich stellt Civano fest, dass NuSTAR bereits die bisher höchste Anzahl von Kandidaten für verdeckte Schwarze Löcher gesehen hat.
„Dies ist ein heißes Thema in der Astronomie“, sagte Civano kürzlich in einem Pressemitteilung . „Wir wollen verstehen, wie Schwarze Löcher entstanden sind und inwieweit sie verdeckt sind.“
Zu diesem Zweck verfolgen die NuSTAR-Forscher einen gestapelten „Hochzeitstorte“-Ansatz und betrachten sukzessive größere Ausschnitte des Himmels aus früheren Vermessungen. Dazu gehört ein Blick auf das Viertel-Grad-Feld des Great Observatories Origins Deep Survey ( WAREN ) für 18 Tage, das zwei Grad breite COSMOS-Feld für 36 Tage und die großen vier Grad Swift-BAT-Felder für 40 Tage auf der Jagd nach zufälligen Quellen.
Interessanterweise hat NuSTAR auch das Fenster zum harten Röntgenhintergrund geöffnet, der auch das Universum durchdringt. Dieser erreicht seinen Höhepunkt im Bereich von 20-30 KeV und ist die Kombination der Röntgenstrahlung von Millionen von Schwarzen Löchern.
„Wir wissen bereits seit mehreren Jahrzehnten, wie hoch die Gesamtemission des Himmels im Röntgenbereich ist“, sagte SternUniversum heute. „Die Form dieses kosmischen Röntgenhintergrundes liegt stark im NuSTAR-Bereich. Die wahrscheinlichste Interpretation ist, dass es dort draußen eine große Anzahl verdeckter Schwarzer Löcher gibt, Objekte, die in anderen Energiebändern schwer zu finden sind. NuSTAR sollte diese Quellen finden.“
Und NuSTAR könnte nur den Beginn einer neuen Ära in der Röntgenastronomie darstellen. Die ESA macht Fortschritte mit ihrer Flaggschiff-Röntgenmission der nächsten Generation, bekannt als Athena+ , soll irgendwann im nächsten Jahrzehnt auf den Markt kommen. Es gibt viele Ideen für Weitfeld-Imager und Röntgenpolarimeter, und eines Tages könnte ein Nachfolger von NuSTAR mit dem Namen High-Energy X-ray Probe oder (HEX-P) in den Weltraum gelangen.
Aber vorerst können Sie von NuSTAR großartige Wissenschaft erwarten, da es die Geheimnisse des Röntgenuniversums entschlüsselt!
