Hårdt og blødt. NeXT, der står for New exploration X-Ray Telescope, er en næste generation af røntgenstrålastronomisatellit, der i øjeblikket er under udvikling, med lancering planlagt i 2013. Mens Japan leverer det største rumfartøj og flere instrumenter, NASA, og især Goddard Space Flight Center annoncerede netop, at de vil tilføje et nyt instrument til rumfartøjet, High-Resolution Soft X-Ray Spectrometer (SXS). Mens rumfartøjets hovedinstrument vil være dets hårde røntgenteleskop (HXT), er tilføjelsen af SXS kun et af flere komplementære instrumenter, der giver et “yin og yang” aspekt til NeXTs udforskninger, der håber at afsløre nye facetter af universet.
Begrebet yin og yang involverer to modsatte, men på samme tid komplementære aspekter af et hvilket som helst fænomen eller sammenligning af to fænomener. NeXT anvender begge disse aspekter. Med tilføjelsen af NASAs SXS vil NeXT observere både såkaldte "hårde" og "bløde" røntgenstråler. Harde røntgenstråler er røntgenstråler med højeste energi, typisk med energier over 10.000 elektronvolt (eller 10 keV), mens røntgenstråler med lavere energi omtales som bløde røntgenstråler, der har mindre energi og længere bølgelængder. Der er behov for forskellige typer instrumenter for at detektere hver slags.
Konventionelle røntgenspejle kan normalt kun koncentrere sig om kun bløde røntgenstråler op til 10 keV. NeXTs HXTs bruger et "super spejl", der har en flerlagsbelægning på den reflekterende overflade for at observere hårde røntgenstråler. Mission-designerne planlægger at anvende denne teknik til at udvide røntgen-spejls energibånd med næsten en størrelsesorden. Observation af hårde røntgenstråler vil gøre det muligt at studere de forskellige accelerationsfænomener i universet, såsom mørk energi, kosmiske stråler og supernovarester, som astronomer siger, at de aldrig helt kan forstås gennem observationer af de termiske fænomener under 10 keV.
Vi har vidst i nogen tid, at kosmiske røntgenstråler accelereres af supernovarester. Men nogle kosmiske røntgenstråler har energiniveauet så højt, at de umuligt kan komme fra en supernova-rest. Disse højenergiske eller hårde kosmiske røntgenstråler kan være blevet skabt, når galakse-klynger udviklede sig. I henhold til denne teori, da galakse-klyngerne, som først var små, kolliderede og smeltede sammen i store, blev der skabt stødbølger, som i høj grad accelererede partiklerne. NEXT, kan bekræfte eller tilbagevise denne teori.
NeXT har både et blødt røntgendeleskop og et blødt røntgenspektrometer. Med disse instrumenter kan rumfartøjet undersøge arten af mørkt stof på store skalaer i universet og kan også undersøge, hvordan lyse galakser og klynger af galakser danner og udvikler sig.
”Vi er glade for at have muligheden for at skabe et kraftfuldt nyt røntgenspektrometer, der åbner et helt nyt område inden for højenergi-astrofysik i samarbejde med vores partnere i Japan,” sagde Richard L. Kelley, hovedundersøgelsesleder for SXS mission ved Goddard. Vi har et godt team på plads, der venter ivrig på at begynde at arbejde. ”
For at komplimentere røntgen-teleskoper vil der også være bredbånd røntgenbilleder (WXI) til at dække et bredt energiområde. Fordi det er vanskeligt at dække et så bredt energiområde med en enkelt detektor, vil NeXT bruge en hybriddetektor, der består af en øverste, blød røntgendetektor og en lavere fase, hård røntgendetektor. Det vil bruge tyndte røntgen-CCDs (ladede koblede enheder) til det øverste trin, der kun stopper de bløde røntgenstråler og og en CdTe (cadmium telluride) pixeldetektor for det nederste trin.
I pakken med instrumenter er også en Soft Gamma-ray detektor (SGD), der stadig er under udvikling. Det vil omfatte en ultra-lav baggrund, detektor med høj følsomhed i blødt gammastrålebånd ved at kombinere en aktiv skjold og en pixeldetektor.
Charles Gay, stedfortrædende associeret administrator for NASAs Science Mission Directorate i Washington, sagde, at missioner som SXS og NeXT “udvider NASAs videnskab gennem partnerskaber med internationale og kommercielle organisationer” - bare et andet gratis aspekt af en mission fuld af yin og yang.
Original nyhedskilde: NASA,
