science >> Wetenschap >  >> Astronomie

NASA Neutronenster-missie begint wetenschappelijke operaties

Deze time-lapse-animatie laat zien dat NICER op 11 juni uit de SpaceX Dragon-stam wordt gehaald, 2017. Krediet:NASA

NASA's nieuwe Neutron star Interior Composition Explorer (NICER) missie om de dichtste waarneembare objecten in het universum te bestuderen, is begonnen met wetenschappelijke operaties.

Gelanceerd op 3 juni tijdens een basismissie van 18 maanden, NICER zal wetenschappers helpen de aard van de dichtste stabiele vorm van materie diep in de kernen van neutronensterren te begrijpen met behulp van röntgenmetingen.

NICER werkt de klok rond op het International Space Station (ISS). In de twee weken na de lancering, NICER onderging extractie van het SpaceX Dragon-ruimtevaartuig, robotinstallatie op ExPRESS Logistics Carrier 2 aan boord van ISS en eerste inzet. De inbedrijfstelling begon op 14 juni, als NICER ingezet vanuit de opgeborgen lanceringsconfiguratie. Alle systemen werken zoals verwacht.

"Geen enkel instrument als dit is ooit gebouwd voor het ruimtestation, " zei Keith Gendreau, de hoofdonderzoeker voor NICER bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. "Terwijl we overgaan van een instrumentontwikkelingsproject naar een wetenschappelijk onderzoek, het is belangrijk om het fantastische engineering- en instrumententeam te erkennen dat een nuttige lading heeft gebouwd die alle gedane beloften waarmaakt."

Daten, NICER heeft meer dan 40 hemeldoelen waargenomen. Deze objecten werden gebruikt om het X-ray Timing Instrument en de ondersteunende star-tracker-camera te kalibreren. De waarnemingen valideerden ook de prestaties van de lading die de belangrijkste wetenschappelijke metingen mogelijk zullen maken.

Tijdens de inbedrijfstelling van NICER, een observatie van lage-massa X-ray binary 4U 1608-522 onthulde een toevallige Type I X-ray burst, een uitbarsting als gevolg van een thermonucleaire explosie op het oppervlak van een neutronenster. 4U 1608 bestaat uit een neutronenster in een nauwe baan met een ster met een lage massa waaruit hij gas trekt. Terwijl deze materie zich ophoopt en zich ophoopt op het oppervlak van de neutronenster, de dichtheid in de omgeving met sterke zwaartekracht neemt toe totdat een explosieve kernfusiereactie wordt ontstoken. Het oppervlak en de atmosfeer van de verwarmde neutronenster gloeien in röntgenstralen, koelen en dimmen in een tijdsbestek van ongeveer een minuut. De hotspot op de ster zwaait in en uit het zicht van NICER terwijl de ster draait, ongeveer 619 keer per seconde; deze fluctuaties in röntgenhelderheid, en hun evolutie tijdens de burst, worden aangegeven door de paarse contouren in het onderste paneel. NICER biedt een unieke dergelijke bursts, het opsporen van vlamvoortplanting en andere verschijnselen door de temperatuur- en helderheidsveranderingen van de burst in de tijd, met gelijktijdige fast-timing en spectroscopie mogelijkheden die voorheen niet beschikbaar waren. Krediet:NASA

Samen met de overgang van het instrument naar volledige wetenschappelijke operaties, de embedded Station Explorer for X-ray Timing and Navigation Technology (SEXTANT) demonstratie zal NICER-gegevens gaan gebruiken om de ingebouwde vluchtsoftware af te stemmen voor zijn eerste experiment.

"Onze initiële timingmodellen gebruiken gegevens die zijn verzameld door terrestrische radiotelescopen, " zei Jason Mitchell, de SEXTANT-projectmanager bij Goddard. "Omdat NICER in röntgenstralen waarneemt, we zullen rekening houden met het verschil tussen de pulsen die we in röntgenstralen terugkrijgen in vergelijking met onze radiomodellen."

Zodra NICER gegevens heeft verzameld over elk van SEXTANT's doelpulsars, de software maakt gebruik van timingmodellen die zijn ontwikkeld met alleen NICER-gegevens.

GX301-2, een röntgendubbelster met hoge massa, is een systeem waarin een enorme, De dichte wind van een ouder wordende ster wordt naar de sterke zwaartekracht van een neutronenster getrokken. De kolom vallend materiaal zendt röntgenstraling uit, op bepaalde tijden gedomineerd door de fluorescerende gloed van atomen van zware metalen zoals ijzer en nikkel. NICER's röntgendetectoren meten de energieën (of kleuren) van röntgenfotonen - de techniek van spectroscopie - om de chemische samenstelling en dichtheid van het aangroeiende materiaal in deze 1 te bepalen. 200 seconden belichting. Krediet:NASA

NICER-SEXTANT is een twee-in-een missie. NICER zal de vreemde, ultradichte astrofysica-objecten die bekend staan ​​als neutronensterren om te bepalen hoe materie zich in hun interieur gedraagt. SEXTANT zal NICER's waarnemingen van snel roterende neutronensterren gebruiken, of pulsars, om autonome röntgennavigatie in de ruimte te demonstreren.

NICER is een Astrophysics Mission of Opportunity binnen NASA's Explorer-programma, die frequente vluchtmogelijkheden biedt voor wetenschappelijk onderzoek van wereldklasse vanuit de ruimte met behulp van innovatieve, gestroomlijnd, en efficiënte managementbenaderingen binnen de wetenschapsgebieden van de heliofysica en astrofysica. NASA's Space Technology Mission Directorate ondersteunt de SEXTANT-component van de missie, demonstratie van op pulsar gebaseerde ruimtevaartuignavigatie.