НАСА объявило о создании космической обсерватории, чтобы дать астрономам новый способ просмотра рентгеновских лучей от экзотических объектов, таких как черные дыры, нейтронные звезды и сверхновые звезды. Эта миссия, получившая название «Малый исследователь гравитации и экстремального магнетизма» (GEMS), является частью серии экономичных и высокопроизводительных космических спутников НАСА Small Explorer (SMEX) и станет первым спутником для измерения поляризации рентгеновских лучей. источники за пределами солнечной системы.
Поляризация - это направление вибрирующего электрического поля в электромагнитной волне. Ежедневным примером поляризации является ослабляющий эффект некоторых типов солнцезащитных очков, которые пропускают свет, который вибрирует в одном направлении, блокируя остальные. Астрономы часто измеряют поляризацию радиоволн и видимого света, чтобы получить представление о физике звезд, туманностей и межзвездной среды, но мало кто из них делал поляризованные рентгеновские лучи из космических источников.
«На сегодняшний день астрономы измерили поляризацию рентгеновских лучей только от одного объекта за пределами Солнечной системы - знаменитой Крабовидной туманности, светящегося облака, которое отмечает место взорвавшейся звезды», - сказала Джин Суонк, астрофизик Годдарда и руководитель GEMS. следователь. «Мы ожидаем, что GEMS обнаружит десятки источников и действительно откроет эту новую границу».
Черные дыры будут высоко в списке объектов для наблюдения GEMS. Чрезвычайное гравитационное поле вблизи вращающейся черной дыры не только изгибает пути рентгеновских лучей, но также изменяет направления их электрических полей. Поляризационные измерения могут выявить наличие черной дыры и предоставить астрономам информацию о ее спине. Быстро движущиеся электроны испускают поляризованное рентгеновское излучение, поскольку они спиральны в интенсивных магнитных полях, предоставляя GEMS средства для исследования другого аспекта экстремальных сред.
«Благодаря этим эффектам GEMS может исследовать пространственные масштабы, намного меньшие, чем любой телескоп, возможно, может изобразить», - сказал Сванк. Поляризованные рентгеновские лучи несут информацию о структуре космических источников, которая недоступна никаким другим способом.
«GEMS будет примерно в 100 раз более чувствительной к поляризации, чем любая предыдущая рентгеновская обсерватория, поэтому мы ожидаем много новых открытий», - сказала Сандра Каффман, менеджер проектов GEMS и помощник директора по летным проектам в Goddard.
Надеемся, что GEMS ответит на некоторые фундаментальные вопросы: Где энергия выделяется вблизи черных дыр? Откуда происходят рентгеновские излучения пульсаров и нейтронных звезд? Какова структура магнитных полей в остатках сверхновых?
GEMS будет иметь инновационные детекторы, которые эффективно измеряют поляризацию рентгеновского излучения. Используя три телескопа, GEMS обнаружит рентгеновские лучи с энергией от 2000 до 10000 электрон-вольт. (Для сравнения, видимый свет имеет энергию от 2 до 3 электрон-вольт.) Оптика телескопа будет основана на рентгеновских зеркалах с тонкой фольгой, разработанных в Годдарде и уже доказанных в совместной Японии / США. Сузакуская орбитальная обсерватория.
GEMS запустит не ранее 2014 года миссию продолжительностью до двух лет. Ожидается, что GEMS будет стоить 105 миллионов долларов без учета ракеты-носителя.
Корпорация Orbital Sciences в Даллесе, штат Вирджиния, обеспечит работу космического корабля и выполнение заданий. ATK Space в Голете, штат Калифорния, построит 4-метровую развертывающуюся стрелу, которая будет размещать рентгеновские зеркала на надлежащем расстоянии от детекторов, как только GEMS достигнет орбиты. Научно-исследовательский центр Эймса НАСА в Моффетт Филд, штат Калифорния, будет партнером в области науки, предоставит программное обеспечение для обработки научных данных и поможет отслеживать развитие космического корабля.
Источник: НАСА Годдард
См. Также: «Предложенная миссия могла бы изучить пространство-время вокруг черных дыр».
