Een sterspeler in de bevindingen van deze week uit de 223rdbijeenkomst van de American Astronomical Society was de Nuclear Spectroscopic Telescope Array Mission, ook bekend als NuSTAR. Op donderdag, onderzoekers onthulden enkele spannende nieuwe resultaten en afbeeldingen van de missie, evenals wat we later van NuSTAR kunnen verwachten.
NuSTAR was gelanceerd op 13 junie, 2012 op een Pegasus XL-raket ingezet vanuit een Lockheed L-1011 'TriStar' -vliegtuig dat vliegt nabij het Kwajalein-atol in het midden van de Stille Oceaan.
Als onderdeel van een nieuwe reeks goedkope missies, is NuSTAR de eerste in zijn soort die een ruimtetelescoop gebruikt die zich richt op het hoogenergetische röntgenuiteinde van het spectrum rond 5-80 KeV.
Daniel Stern, onderdeel van het NuSTAR-team van JPL Caltech, onthulde een nieuwe röntgenfoto van de nu beroemd supernovarest genaamd 'The Hand of God'. Ontdekt door het Einstein X-ray observatorium in 1982, is de Hand de thuisbasis van pulsar PSR B1509-58 of kortweg B1509, en bevindt zich op ongeveer 18.000 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Circinus op het zuidelijk halfrond. B1509 draait ongeveer 7 keer per seconde, en de supernova die de pulsar heeft gevormd, heeft naar schatting 20.000 jaar geleden plaatsgevonden en zou ongeveer 2000 jaar geleden vanaf de aarde zichtbaar zijn geweest.
Een diagram van de NuSTAR-satelliet. (NASA/JPL/Caltech)
Terwijl het Chandra-röntgenobservatorium de regio eerder heeft onderzocht, kan NuSTAR in het hart ervan turen. Sterker nog, Stern merkt op dat de weergaven van NuSTAR minder lijken op een 'hand' en meer op een 'vuist'. Natuurlijk is het uiterlijk van een nevel een kwestie van perspectief. Pareidolia bezaait de diepe hemel, of het nu de Zuilen van de Schepping zijn tot de Uilnevel. We kunnen het niet helpen, maar worden herinnerd aan de mysterieuze 'kosmische hand' die de Guardians of Oa of Green Lantern-roem zagen toen ze terugkeken op het moment van creatie. Blijkbaar is de 'Hand' ook nogal Simpson-achtig, met slechts drie 'vingers!'
Een diagram van de hand van God. Krediet: NASA/JPL/Caltech/McGill).
NuSTAR is het eerste, en tot dusver enige, focusserende observatorium voor harde röntgenstraling dat in een baan om de aarde wordt ingezet. NuSTAR maakt gebruik van zogenaamde grazing-incidentie-optica in a Wolter-telescoop configuratie, en de concentrische schillen van de detector zien eruit als lagen op een ui. NuSTAR vereist ook een grote brandpuntsafstand en maakt gebruik van een lange arm die kort na de lancering werd ingezet.
Het harde röntgenregime dat NuSTAR bewaakt, is vergelijkbaar met wat u tegenkomt in het kantoor van uw tandarts of in een TSA-lichaamsscanner. In tegenstelling tot de JEM-X-monitor aan boord van ESA's INTERGRAAL of het Swift-observatorium, dat een brede resolutie heeft van ongeveer een halve graad tot een graad, heeft NuSTAR een ongekende resolutie van ongeveer 18 boogseconden.
De eerste gegevensrelease van NuSTAR was eind 2013. NuSTAR smeekt alleen maar om zijn spullen te laten zien, in termen van wat onderzoekers verwachten dat het kan.
'NuSTAR is op unieke wijze in staat om de Titanium-44-emissie in kaart te brengen, een radioactieve tracer van (supernova) explosiefysica,' vertelde Daniel SternUniversum vandaag.
NuSTAR zal ook in staat zijn om hoge energiebronnen in het centrum van onze melkweg te lokaliseren. 'Geen eerdere high-energy missie heeft de beeldresolutie van NuSTAR gehad,' vertelde Stern aanUniversum vandaag. ”Onze orde van grootte toename in beeldscherpte betekent dat we in staat zijn om dat zeer rijke deel van de lucht in kaart te brengen, dat wordt bevolkt door supernova-resten, röntgendubbelsterren, evenals het grote zwarte gat in het midden van onze Melkweg, Boogschutter A* (uitgesproken als 'A-ster).'
NuSTAR identificeert nieuwe kandidaten voor zwarte gaten (in blauw) in het COSMOS-veld. De ontdekkingen in de afbeelding hierboven zijn overlapt met eerdere zwarte gaten die door Chandra in hetzelfde veld zijn gespot, die zijn aangegeven in rood en groen. ( Credit -NASA/JPL-Caltech/Yale University).
Yale University-onderzoeker Francesca Civano presenteerde ook een nieuwe afbeelding van NuSTAR met zwarte gaten die voorheen aan het zicht werden onttrokken. NuSTAR is hier bijzonder geschikt voor, starend in de harten van energetische sterrenstelsels die onzichtbaar zijn voor observatoria zoals Chandra of XMM-Newton. De gepresenteerde afbeelding beslaat het gebied van Hubble's Cosmic Evolution Survey, bekend als KOSMOS in het sterrenbeeld Sextans. Civano merkt zelfs op dat NuSTAR tot nu toe al het hoogste aantal verduisterde zwarte gatkandidaten heeft gezien.
'Dit is een hot topic in de astronomie', zei Civano in een recente persbericht . 'We willen begrijpen hoe zwarte gaten zijn ontstaan en in welke mate ze worden verduisterd.'
Hiertoe gebruiken NuSTAR-onderzoekers een gestapelde 'bruidstaart' -benadering, waarbij ze naar achtereenvolgens grotere delen van de lucht uit eerdere onderzoeken kijken. Deze omvatten het kijken naar het kwartgradenveld van de Great Observatories Origins Deep Survey ( GOEDEREN ) gedurende 18 dagen, het twee graden brede COSMOS-veld gedurende 36 dagen en de grote vier graden Swift-BAT-velden gedurende 40 dagen op jacht naar toevallige bronnen.
Interessant is dat NuSTAR ook het venster heeft geopend op de harde röntgenachtergrond die ook het universum doordringt. Dit piekt in het bereik van 20-30 KeV en is de combinatie van de röntgenstraling van miljoenen zwarte gaten.
'We weten al tientallen jaren wat de totale emissie van de lucht is in het röntgenregime,' vertelde SternUniversum vandaag. 'De vorm van deze kosmische röntgenachtergrond piekt sterk in het NuSTAR-bereik. De meest waarschijnlijke interpretatie is dat er een groot aantal verduisterde zwarte gaten zijn, objecten die moeilijk te vinden zijn in andere energiebanden. NuSTAR zou deze bronnen moeten vinden.”
En NuSTAR is misschien wel het begin van een nieuw tijdperk in de röntgenastronomie. ESA gaat door met zijn vlaggenschip X-ray-missie van de volgende generatie, bekend als Athene+ , die ergens volgend decennium zal worden gelanceerd. Er zijn genoeg ideeën voor breedveldbeeldsensoren en röntgenpolarimeters, en op een dag zullen we misschien een opvolger van NuSTAR, genaamd de High-Energy X-ray Probe of (HEX-P), de ruimte zien bereiken.
Maar verwacht voor nu wat geweldige wetenschap van NuSTAR, omdat het de geheimen van het röntgenuniversum ontsluit!