Stel je voor dat de kleurencamera nooit was uitgevonden en al onze beelden in zwart-wit waren. De wereld zou er nog steeds mooi uitzien, maar onvolledig. Voor duizenden jaren, dat was hoe mensen het universum zagen. Op aarde, we kunnen slechts een deel van het licht zien dat sterren uitzenden.

Veel van wat we niet kunnen zien – in het infrarood, het ultraviolet, de röntgen- en gammastralingsgolflengten - wordt geblokkeerd door de atmosfeer van de aarde. Voor het grootste gedeelte, Dit is iets goeds. De atmosfeer vangt infrarood licht op, waardoor de aarde 's nachts warm blijft en blokkeert hoogenergetisch ultraviolet licht. Röntgenstralen en gammastralen, ons te beschermen tegen dodelijke kosmische straling, terwijl zichtbare delen van het spectrum van licht worden doorgelaten. Voor astronomen, echter, dit heeft een nadeel:we kijken met één oog dicht naar het heelal, niet in staat om alle informatie te ontvangen die het universum naar ons stuurt.

Gelanceerd op 20 november, 2004, en in een baan om een ​​hoogte van 340 mijl, NASA's Neil Gehrels Swift Observatory heeft drie telescopen die het universum bewaken met behulp van golflengten van licht die worden geblokkeerd door de atmosfeer van de aarde. Deze omvatten de X-Ray Telescope, de gammastralinggevoelige Burst-Alert Telescope en de Ultraviolet Optical Telescope (UVOT). De UVOT heeft onlangs zijn 1 miljoenste afbeelding afgeleverd - gegevens die astrofysici zoals ik gebruiken om inzicht te krijgen in alles, van de oorsprong van het universum tot de chemische samenstelling van nabijgelegen kometen.

Kijken naar de geboorte van zwarte gaten

De primaire missie van Swift is het bestuderen van de nagloed van gammastraaluitbarstingen (GRB's) - die de geboorte van zwarte gaten documenteren. Zwarte gaten worden gesmeed in de meest gewelddadige explosies in het universum - de explosie van een massieve ster of het samensmelten van twee neutronensterren (de verschrompelde schillen die zijn overgebleven van eerdere stellaire explosies). Deze explosies zijn zo krachtig – ze produceren tientallen tot honderden miljarden keren meer energie dan de zon – dat hoewel ze miljarden lichtjaren verwijderd zijn van de aarde, ze kunnen nog steeds worden gedetecteerd door instrumenten als Swift. In feite, de eerste GRB's werden gedetecteerd door de Vela-satellieten, die werden gebouwd om de explosies van kernwapens te detecteren.

In bijna 14 jaar, Swift heeft meer dan duizend GRB's bestudeerd. Daarbij, het heeft onthuld wat hen drijft en heeft ons een glimp gegeven in de verste uithoeken van de kosmos, tot de tijd dat de eerste sterren werden gevormd na de oerknal.

Echter, een van de dingen die je leert als je aan een ruimtetelescoopmissie werkt, is dat als je hem bouwt, zij zullen komen. De missie biedt de gemeenschap van astrofysici mogelijkheden - gelijktijdige röntgen-/UV-beeldvorming en een snelle reactie op verzoeken om specifieke delen van de lucht te observeren en te fotograferen - die alleen beschikbaar zijn voor Swift. We kunnen onze telescopen binnen enkele uren na een "Target of Opportunity"-verzoek via onze website op een interessant object richten, iets wat geen enkele andere missie kan doen. UVOT vult ook een belangrijke niche door grotere delen van de lucht waar te nemen dan kan worden waargenomen met de krachtigere UV-instrumenten aan boord van de Hubble-ruimtetelescoop. Deze mogelijkheden zijn een zegen gebleken voor de gemeenschap en hebben het mogelijk gemaakt om allerlei soorten objecten en fenomenen buiten GRB's te bestuderen.

Swift's door ultraviolet ondersteunde ontdekkingen

Nabije sterrenstelsels zijn vol activiteit en er worden nieuwe sterren gevormd. Swift kan panoramische ultraviolette beelden maken die de jongste, de meeste massieve sterren in deze sterrenstelsels. Dit geeft ons inzicht in wat het universum de afgelopen paar honderd miljoen jaar heeft gedaan. Het werk van mijn onderzoeksteam heeft zich gericht op nabije sterrenstelsels – zoals Andromeda en de Magelhaense Wolken – om te onthullen welke processen hun vroegere en voortdurende stervorming aandrijven.

Met UVOT, we krijgen een veel beter beeld van supernova-explosies. Deze kunnen optreden wanneer een witte dwerg, het overblijfsel van een ster als de zon, ontploft, of tijdens de laatste doodsstrijd van een massieve ster, meer dan acht keer de massa van de zon. Deze gebeurtenissen genereren enorme hoeveelheden ultraviolet licht, en Swift heeft het unieke vermogen om ze binnen enkele uren na ontdekking te observeren.

Kometen razen door ons zonnestelsel, transformeren van een bevroren vaste bal naar een damp als ze de zon naderen en creëren prachtige staarten van geïoniseerde deeltjes. Swift bestudeert deze kometen, en analyseert hun chemische samenstelling door het licht dat ze uitzenden te breken in verschillende golflengten. Swift stelt wetenschappers ook in staat om de rotatie van een komeet te meten door te zien hoe het licht in de loop van de tijd verandert. Dit heeft onthuld dat gewelddadige uitbarstingen op het komeetoppervlak het pad van een komeet drastisch kunnen veranderen.

Een van de meest opwindende ontdekkingen die Swift deed, hield verband met de recente ontdekking van zwaartekrachtsgolven door de Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO). Zwaartekrachtgolven zijn vervormingen in het weefsel van ruimtetijd die worden gecreëerd door de bewegingen van extreem massieve objecten. In augustus 2017, twee neutronensterren botsten in een ver sterrenstelsel, zwaartekrachtgolven creëren die krachtig genoeg zijn om op aarde te worden gedetecteerd. Swift maakte deel uit van een leger telescopen dat op zoek was naar de bron van de zwaartekrachtsgolven. De waanzinnige strijd van die paar dagen leidde tot een van de meest opwindende ontdekkingen van het afgelopen decennium:een lichtgevende nagloed van de bron van de zwaartekrachtsgolven. Dit heeft nieuwe takken van wetenschap geopend door een nieuwe manier om het universum te bestuderen - door zwaartekrachtgolven - te verbinden met de traditionele manier - door licht.

UVOT maakt sinds 2004 snapshots van het universum en stapelde uiteindelijk zijn miljoenste afbeelding op. Het succes is een bewijs van het internationale team van ingenieurs, wetenschappers en medewerkers van de drie instellingen die het ondersteunen - de Pennsylvania State University; Mullard Space Science Laboratory in Surrey, Engeland; en NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. Het is mij een voorrecht geweest om de afgelopen negen jaar deel uit te maken van dit team. Wat brengt de toekomst voor UVOT? We hopen meer bronnen van zwaartekrachtsgolven te vinden, onderzoek nabije sterrenstelsels, nog meer supernova's bestuderen, en volgen hoe objecten in het universum in de loop van de tijd veranderen.

Op naar de volgende miljoen afbeeldingen.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.