NASA's ontmantelde Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) -satelliet keerde op 30 april opnieuw de aardatmosfeer binnen. de 6, Satelliet van 700 pond geëxploiteerd van 1996 tot 2012, wetenschappers een ongekende kijk geven in de extreme omgevingen rond neutronensterren - ook bekend als pulsars - en zwarte gaten.

De sterke zwaartekracht van deze objecten kan gasstromen van een nabijgelegen begeleidende ster trekken en deze in een enorme opslagzone, een accretieschijf genaamd, bijeendrijven. Het in een baan om de aarde draaiende gas wordt verwarmd door wrijving en bereikt temperaturen van miljoenen graden - zo heet, het zendt röntgenstralen uit. Terwijl het gas naar binnen spiraalt, krachtige uitbarstingen, fakkels en snelle pulsaties kunnen optreden in de binnenste accretieschijf en op het oppervlak van neutronensterren. Deze röntgensignalen variëren op tijdschalen variërend van enkele seconden tot minder dan een milliseconde, het verstrekken van belangrijke informatie over de aard van het compacte object.

"Het observeren van deze röntgenverschijnselen met nauwkeurige timing met hoge resolutie was de specialiteit van RXTE, zei Jean Swank, een emeritus astrofysicus bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, die tot 2010 de projectwetenschapper van de missie was. geen ander observatorium zou deze metingen kunnen leveren."

RXTE overtrof zijn oorspronkelijke wetenschappelijke doelen ver en laat een belangrijke wetenschappelijke erfenis achter. Alle gegevens van de missie zijn openbaar en worden beheerd door Goddard's High Energy Astrophysics Science Archive Research Center.

"De gegevens blijven een schatkamer voor het bestuderen van compacte objecten, of het nu gaat om pulsars en stellaire zwarte gaten in ons eigen sterrenstelsel of superzware zwarte gaten in de kernen van verre sterrenstelsels, " zei Goddards Tod Strohmayer, die van 2010 tot het einde van de missie als projectwetenschapper van RXTE diende. "Tot dusver, meer dan 3, 100 gepubliceerde artikelen in gerefereerde tijdschriften, in totaal meer dan 95, 000 citaten, inclusief RXTE-metingen."

Door te kijken hoe materie zich in de buurt van een zwart gat gedraagt, kunnen astronomen een glimp opvangen van details over de aard van de zwaartekracht zelf. In 1997, RXTE leverde wat algemeen wordt beschouwd als het eerste observationele bewijs van "frame dragging, " een effect dat 79 jaar eerder werd voorspeld door de Oostenrijkse natuurkundigen Joseph Lense en Hans Thirring met behulp van Einsteins algemene relativiteitstheorie. In binaire systemen waar zwarte gaten gas van een normale begeleidende ster strippen, snelle röntgenoscillaties volgen hete klodders gas die diep in de accretieschijf cirkelen. Deze veranderingen geven aan dat de binnenste schijf wiebelt op de manier waarop de relativiteitstheorie voorspelt. Als een bowlingschaal die ronddraait in melasse, het roterende zwarte gat sleept de nabije ruimte-tijd mee - en daarmee de binnenste accretieschijf.

RXTE toonde ook aan dat zwarte gaten van extreem verschillende massa's vergelijkbare soorten röntgenactiviteit produceren, alleen op verschillende tijdschalen die evenredig zijn met hun massa. Zwarte gaten met stellaire massa ondergaan binnen enkele uren belangrijke veranderingen, terwijl hun superzware neven, met miljoenen zonnemassa's, vergelijkbare veranderingen in de loop der jaren vertonen.

Slechts iets minder extreem dan een zwart gat is een neutronenster, de verpletterde kern van een massieve ster die geen nucleaire brandstof meer had, bezweek onder zijn eigen gewicht en explodeerde als een supernova. Elk knijpt meer dan de massa van de zon in een bal van ongeveer 20 kilometer lang, ongeveer de lengte van Manhattan Island in New York City. Neutronensterren bezitten doorgaans magnetische velden die tot 10 biljoen keer sterker zijn dan die van de aarde. RXTE-gegevens hielpen bij het vaststellen van het bestaan ​​van een nieuwe klasse neutronensterren met duizend keer sterkere magnetische velden. Nagesynchroniseerde magnetars, deze objecten beschikken over de krachtigste magnetische velden die in de kosmos bekend zijn. Van sommige 2, 600 neutronensterren nu gecatalogiseerd, slechts 29 rang als magnetars.

Bij afwezigheid van RXTE, NASA's Neutronenster Interior Composition Explorer (NICER), een instrument geïnstalleerd aan de hemelzijde van het internationale ruimtestation, zet de studie van variabele röntgenbronnen voort.

"NICER is de opvolger van RXTE, met een orde van grootte verbetering in gevoeligheid, energie resolutie en tijd resolutie, " zei Keith Gendreau van Goddard, hoofdonderzoeker van de missie. "De röntgenband die NICER waarneemt, overlapt de onderkant van het bereik van RXTE, wat betekent dat we gemakkelijker kunnen profiteren van zijn lange waarnemingsrecord."

De astronomische gemeenschap heeft het belang van RXTE-onderzoek erkend met vijf grote onderscheidingen. Deze omvatten vier Bruno Rossi-prijzen (1999, 2003, 2006 en 2009) van de High Energy Astrophysics Division van de American Astronomical Society en de NWO-Spinozapremie 2004, de hoogste Nederlandse wetenschapsprijs, van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek. (Voor meer informatie over de prestaties van de missie, zie onze RXTE-galerij.)

De missie werd op 30 december gelanceerd als XTE aan boord van een Delta II 7920-raket. 1995, van Cape Canaveral Air Force Station in Florida. Het werd begin 1996 omgedoopt tot RXTE ter ere van Bruno Rossi, een MIT-astronoom en een pionier op het gebied van röntgenastronomie en ruimteplasmafysica die stierf in 1993. RXTE gaf zijn laatste wetenschappelijke waarnemingen door aan de grond op 4 januari, 2012. De volgende dag, controllers bij Goddard, die de missie leidde, de satelliet uitgeschakeld.