Swift-satellitens Ultraviolet / Optical Telescope (UVOT) har set første lys, der fanger et billede af Pinwheel Galaxy, længe elsket af amatørastronomer som den "perfekte" ansigt-på spiral galakse. UVOT forbliver nu klar til at observere sin første gammastråle-burst, og Swift-observatoriet, der blev lanceret i Jorden omløb i november 2004, er nu fuldt operationelt.
Swift er en NASA-ledet mission dedikeret til gamma-ray burst mysteriet. Disse tilfældige og flygtige eksplosioner signalerer sandsynligvis fødselen af sorte huller. Når UVOT er tændt, er Swift nu i fuld drift. Swifts to andre instrumenter - Burst Alert Telescope (BAT) og X-ray Telescope (XRT) - blev tændt i løbet af de sidste uger og har snappet gamma-ray burst siden siden.
”Efter mange års indsats for at opbygge UVOT var det spændende at pege det mod den berømte Pinwheel Galaxy, M101,” sagde Peter Roming, UVOT-ledende videnskabsmand i Penn State. ”De ultraviolette bølgelængder afslører især regioner med stjernedannelse i galaksens sprøde spiralarme. Men mere end et smukt billede er denne førstelys observation en test af UVOT's muligheder. ”
Swifts tre teleskoper fungerer unisont. BAT detekterer gammastråle-bursts og drejer autonomt satellitten på få sekunder for at bringe bursten med udsigt til XRT og UVOT, som giver detaljerede opfølgningsobservationer af burst-efterglødet. Selvom selve udbruddet er væk inden for få sekunder, kan forskere undersøge eftergløden efter ledetråde om brastens oprindelse og karakter, ligesom detektiv på en kriminalscene.
UVOT tjener flere vigtige funktioner. Først identificerer det gamma-ray burst-placeringen et par minutter efter BAT-detektionen. XRT tilvejebringer en burst-position inden for et 1- til-2-buesekundområde. UVOT giver sub-buesekund præcision, et sted på himlen langt mindre end nålens øje på armlængden. Denne information videresendes derefter til forskere ved observatorier verden over, så de kan se eftergløden med andre teleskoper.
Som navnet gælder, fanger UVOT den optiske og ultraviolette komponent i den falmende burst efterglød. "De 'store pistol' optiske observatorier som Hubble, Keck og VLT har leveret nyttige data gennem årene, men kun for den senere del af eftergløden," sagde Keith Mason, den britiske UVOT-leder ved University College London? S Mullard Rumvidenskabslaboratorium. ”UVOT er ikke så kraftig som disse observatorier, men har fordelen ved at observere fra de meget mørke himmel i rummet. Derudover vil det begynde at observere burst efterglødet inden for få minutter i modsætning til den daglange eller ugelange forsinketid, der er forbundet med stærkt anvendte observatorier. Størstedelen af efterglødet falmer inden for få timer. ”
Den ultraviolette del vil være særlig afslørende, sagde Roming. ”Vi ved næsten intet om den ultraviolette del af en gamma-ray burst efterglød,” sagde han. ”Dette skyldes, at atmosfæren blokerer for de fleste ultraviolette stråler fra at nå teleskoper på Jorden, og der har været få ultraviolette teleskoper i kredsløb. Vi har simpelthen endnu ikke nået et burst hurtigt nok med et UV-teleskop. ”
UVOTs billedkapacitet vil gøre det muligt for forskere at forstå formen på eftergløden, når den udvikler sig og falmer. Teleskopets spektralkapacitet vil muliggøre en detaljeret analyse af dynamikken i eftergløden, såsom temperaturen, hastigheden og retningen af materiale, der sprøjtes ud i eksplosionen.
UVOT vil også hjælpe forskere med at bestemme afstanden til de tættere gammastråle-bursts inden for en rødskift på 4, hvilket svarer til en afstand på ca. 11 milliarder lysår. XRT bestemmer afstande til mere fjerne bursts.
Forskere håber at bruge UVOT og XRT til at observere eftergløden af korte bursts, mindre end to sekunder lang. Sådanne efterglød er endnu ikke set; det er ikke klart, om de falmer hurtigt eller simpelthen ikke eksisterer. Nogle forskere mener, at der er mindst to slags gamma-ray burst: længere (mere end to sekunder), der genererer efterglød, og som ser ud til at være forårsaget af massive stjerneeksplosioner, og kortere, der kan være forårsaget af fusioner af sorte huller eller neutronstjerner. UVOT og XRT vil hjælpe med at udelukke forskellige teorier og scenarier.
UVOT er et 30 centimeter teleskop med intensiverede CCD-detektorer og ligner et instrument på Det Europæiske Rumagenturs XMM-Newton-mission. UVOT er lige så følsom som et fire meter optisk, jordbaseret teleskop. UVOTs daglige observationer vil dog ikke ligner M101. Fjernt og svagt gamma-ray burst efterglød vil fremstå som bittesmå pletter af lys selv til den kraftige UVOT. UVOT er et fælles produkt fra Penn State og Mullard Space Science Laboratory.
Swift er en mellemklasse explorer-mission, der administreres af NASA Goddard. Swift er en NASA-mission med deltagelse af det italienske rumfartsagentur og Particle Physics and Astronomy Research Council i Storbritannien. Det blev bygget i samarbejde med nationale laboratorier, universiteter og internationale partnere, herunder Penn State University i Pennsylvania, U.S.A .; Los Alamos National Laboratory i New Mexico, U.S.A .; Sonoma State University i Californien, U.S.A .; University of Leicester i Leicester, England; Mullard Space Science Laboratory i Dorking, England; Brera-observatoriet ved Milanos universitet i Italien; og ASI Science Data Center i Rom, Italien.
Original kilde: Eberly College of Science nyhedsudgivelse
