Swift-satellitten, der vil præcisere placeringen af fjerne, men flygtige eksplosioner, der ser ud til at signalere fødslen af sorte huller, ankom Kennedy Space Center i dag som forberedelse til en oktober-lancering.
Disse gådefulde blitz, kaldet gamma-ray bursts, er de mest kraftfulde eksplosioner, der er kendt i universet, og de udsender mere end hundrede milliarder gange energi end Solen gør i et helt år. Alligevel varer de kun et par millisekunder til et par minutter for aldrig at vises på samme sted igen.
Swift-satellitten er opkaldt efter den kvikke fugl, fordi den hurtigt kan dreje og pege sine instrumenter for at fange et burst "på farten" for at studere både burst og dens efterglød. Efterglødefænomenet følger den indledende gammastråleblitz i de fleste bursts; og det kan dvæle i røntgenlys, optisk lys og radiobølger i timer til uger, hvilket giver store detaljer.
"Gamma-ray bursts har rangeret blandt de største mysterier inden for astronomi siden deres opdagelse for over 35 år siden," sagde Dr. Neil Gehrels, Swift Lead Scientist fra NASA's Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Md. "Swift er lige det rigtige værktøj, der kræves at løse dette mysterium. Et af Swifts instrumenter vil registrere burst, mens der inden for et minut bliver to teleskoper med højere opløsning svingt rundt for et dybtgående look. I mellemtiden vil Swift 'e-mail' videnskabsmænd og teleskoper rundt om i verden for at observere burst i realtid. "
Instrumentet Burst Alert Telescope (BAT), der er bygget af NASA Goddard, vil detektere og lokalisere omkring to gamma-ray bursts om ugen og videresende en 1- til 4-arc-minute position til jorden inden for ca. 20 sekunder. Denne position vil derefter blive brugt til at "hurtigt" omdirigere satellitten for at bringe burst-området ind i de smalere synsfelter for at studere eftergløden med røntgen-teleskopet (XRT) og
UltraViolet / Optical Telescope (UVOT).
Disse to instrumenter med længere bølgelængde (lavere energi) bestemmer en bue-sekundær position for et burst og spektret af dets efterglød ved synlige røntgenbølgelængder. For de fleste af de opdagede bursts med Swift vil disse data sammen med observationer udført med jordbaserede teleskoper muliggøre måling af rødskiftet eller afstanden til burstkilden. Efterglødet giver afgørende oplysninger om dynamikken i burst, men forskere har brug for præcise oplysninger om burst for at lokalisere eftergløden.
Swift giver besked til samfundet - som inkluderer museer og offentligheden sammen med forskere på observatorier i verdensklasse - via det Goddard-vedligeholdte Gamma-ray Burst Coordinates Network (GCN). Et netværk af dedikerede, jordbaserede robotteleskoper distribueret over hele verden venter Swift-GCN-alarmer.
Kontinuerlig burst information flyder gennem Swift Mission Operations Center, der ligger i Penn State. Penn State, en central amerikansk samarbejdspartner, byggede XRT med University of Leicester (UK) og Astronomiske Observatorium for Brera (Italien) og UVOT med Mullard Space Science Lab (UK).
Ud over at give nye ledetråde til arten af burst-mekanismen, kunne Swifts detektion af gammastråle-bursts give en bonanza af kosmologiske data.
”Nogle bursts stammer sandsynligvis fra den fjerneste rækkevidde og dermed den tidligste epoke af universet,” sagde Swift Mission Director John Nousek, professor i astronomi og astrofysik i Penn State. ”De fungerer som fyrvinkler, der skinner gennem alt på deres stier, inklusive gassen mellem og inden for galakser langs synslinjen.”
Teoretikere har antydet, at nogle bursts kan stamme fra den første generation af stjerner, og Swifts hidtil uset følsomhed vil give den første mulighed for at teste denne hypotese.
Med NASAs High-Energy Transient Explorer (HETE-2), der nu er i drift, har forskere bestemt at mindst nogle bursts involverer eksplosioner af massive stjerner. Swift vil finjustere denne viden - det vil sige svare på spørgsmål som hvor massiv, hvor langt, hvilken slags værtsgalakser, og hvorfor er nogle bursts så forskellige fra andre?
Mens forbindelsen mellem nogle brøkdel af bursts med døden af massive stjerner synes fast, kan andre signalere fusionen mellem neutronstjerner eller sorte huller, der kredser om hinanden i eksotiske binære stjernesystemer. Swift bestemmer, om der er forskellige klasser af gammastråle-bursts, der er forbundet med et bestemt originalscenario. Swift kan være hurtig nok til at identificere efterglød fra korte bursts, hvis de findes. Efterglød er kun set for bursts, der varer længere end to sekunder. ”Vi ser muligvis kun halvdelen af historien indtil videre,” sagde Gehrels.
Swift-teamet forventer at opdage og analysere over 100 bursts om året. Når man ikke fanger gammastråle-bursts, vil Swift gennemføre en himmelundersøgelse ved høj-energi “hårde” røntgenbølgelængder, som vil være 20 gange mere følsom end tidligere målinger. Forskere forventer, at Swifts forbedrede følsomhed i forhold til tidligere undersøgelser vil afsløre over 400 nye supermassive sorte huller.
Swift, en mellemklasse explorer-mission, administreres af NASA's Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Md., Swift blev bygget i samarbejde med nationale laboratorier, universiteter og internationale partnere, herunder Los Alamos National Laboratory, Penn State University, Sonoma State University, Italien og Det Forenede Kongerige.
Original kilde: NASA News Release
