I juni 2017 blev NASAs Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) installeret ombord på den internationale rumstation (ISS). Formålet med dette instrument er at levere højpræcisionsmålinger af neutronstjerner og andre supertætte genstande, der er på randen af at kollapse i sorte huller. NICER er også det første instrument designet til at teste teknologi, der bruger pulsarer som navigationsfyr.
For nylig brugte NASA data indhentet fra NICERs første 22 måneders videnskabelige operationer til at skabe et røntgenkort over hele himlen. Det, der resulterede i, var et dejligt billede, der ligner et billede med lang eksponering af ilddansere, solfladeaktivitet fra hundreder af stjerner eller endda en visualisering af world wide web. Men faktisk repræsenterer hvert lyspunkt en røntgenkilde, mens de lyse filamenter er deres stier over nattehimlen.
Det primære videnskabelige mål for NICER kræver, at det målretter og sporer kosmiske kilder til røntgenstråler og andre energiske partikler, når ISS kredser rundt om Jorden hvert 93 minut. Instrumentets detektorer forbliver imidlertid aktive, selv når det er "natten" ombord på stationen, i hvilket tidsrum detektorerne vil vandre mellem mål.
Det var disse data, samlet under NICER-instrumentets ”natbevægelser”, der gik ind i oprettelsen af billedet. Hver bue sporer bevægelserne fra særligt lyse røntgenkilder - som består af pulsarer, sorte huller og fjerne galakser (mærket på billedet ovenfor) - i forhold til ISS, når det kredser om Jorden.
Lysstyrken på hvert punkt er resultatet af den tid, NICER-instrumentet brugte til at se direkte på dem, samt enhver ekstra energi, der blev opsamlet under dets "natbevægelser". Billedet afslører også en diffus glød, der gennemsyrer himlen endnu langt væk fra de lyse kilder, hvilket svarer til røntgenbaggrunden (XRB).
De fremtrædende buer skyldes i mellemtiden, at NICER ofte følger de samme stier mellem mål, hvoraf de lyseste er kilder, som NICER regelmæssigt overvåger. Keith Gendreau, missionens vigtigste efterforsker ved NASAs Goddard Space Flight Center, opsummerede vigtigheden af NICER i en nylig pressemeddelelse fra NASA:
”Selv med minimal bearbejdning afslører dette billede Cygnus Loop, en supernova-rest, der er omkring 90 lysår på tværs og menes at være 5.000 til 8.000 år gammel. Vi bygger gradvist op et nyt røntgenbillede af hele himlen, og det er muligt, at NICER's natte fejer vil afsløre tidligere ukendte kilder. ”
NICERs primære mission er at bestemme størrelsen og tætningen af stjernesterester som neutronstjerner inden for en fejlmargin på 5%. Pulsars, som er hurtigt spundet neutronstjerner, der vises puls (deraf navnet), er blandt NICERs regelmæssige mål, fordi de ideelt egner sig til denne type ”massradius” -forskning.
Disse foranstaltninger, som NICER samler, vil hjælpe fysikere til endelig at løse mysteriet om, hvilken form materie tager inde i kernerne i disse superkomprimerede genstande. Bortset fra NICER er pulsarer det primære forskningsfokus for Station Explorer for røntgen-timing og navigeringsteknologi (SEXTANT) -eksperiment, som kan hjælpe med i udviklingen af avanceret navigationsteknologi til rummet.
Ligesom et GPS-system bruger SEXTANT den nøjagtige timing af pulsar røntgenpulser til autonomt at bestemme NICERs placering og hastighed i rummet. Sammen med NICERs beviste evne til at bruge pulsarer som timingkilder, kan denne teknologi føre til udvikling af et dybt-rumsnavigationssystem, der giver mulighed for missioner i hele solsystemet og muligvis endda interstellar rum.
