NASA’nın NuSTAR misyonu, X-ışını evrenini inceleyen on yılını kutluyor

Evrenimizdeki en sıcak, en yoğun ve en enerjik bölgelerden bazılarını on yıl boyunca gözlemledikten sonra, bu küçük ama güçlü uzay teleskobunun hala görecek daha çok şeyi var.

NASA’nın Nükleer Spektroskopik Teleskop Dizisi (NuSTAR) 10 yaşına giriyor. 13 Haziran 2012’de fırlatılan bu uzay teleskobu, yüksek enerjili X-ışını ışığını algılıyor ve sıcak gaz yutan kara deliklerden evrendeki en enerjik nesne ve süreçlerin bazılarını inceliyor. patlamış yıldızların radyoaktif kalıntılarına. İşte NuSTAR’ın son on yılda X-ışını evrenine gözlerimizi açmasının bazı yolları.

eve yakın röntgen görmek

Görünür ışığın farklı renkleri farklı dalga boylarına ve farklı enerjilere sahiptir; benzer şekilde, bir dizi X-ışını ışığı veya insan gözünün algılayabileceğinden daha yüksek enerjili ışık dalgaları vardır. NuSTAR, aralığın üst ucundaki X ışınlarını algılar. Güneş sistemimizde NuSTAR’ın algılayabileceği X-ışınları yayan pek çok nesne yoktur, ancak Güneş yapar: Yüksek enerjili X-ışınları mikro parlamalardan veya yüzeyindeki küçük parçacık patlamalarından ve ışıktan gelir. NuSTAR’ın gözlemleri, astronotlara ve uydulara zarar verebilecek daha büyük patlamaların oluşumuna ilişkin içgörülere katkıda bulunuyor. Bu çalışmalar, bilim adamlarının Güneş’in dış bölgesi olan koronanın neden yüzeyinden çok daha sıcak olduğunu açıklamalarına da yardımcı olabilir. NuSTAR ayrıca yakın zamanda Jüpiter’den gelen yüksek enerjili X-ışınlarını gözlemleyerek geçmişte neden fark edilmediklerine dair onlarca yıllık bir gizemi çözdü.

Aydınlatıcı kara delikler

Kara delikler ışık yaymaz, ancak bildiğimiz en büyüklerinden bazıları, birçok farklı ışık dalga boyunda parlayan sıcak gaz diskleriyle çevrilidir. NuSTAR, bilim insanlarına karadeliğe en yakın malzemeye neler olduğunu göstererek, kara deliklerin uzaya binlerce ışık yılı boyunca uzanan parlak alevler ve sıcak gaz jetleri nasıl ürettiğini ortaya çıkarabilir. Görev, galaksinin geri kalanında yıldız oluşumunu etkileyen kara delik rüzgarlarındaki sıcaklık değişimlerini ölçtü. Yakın zamanda Event Horizon Teleskobu (EHT), kara deliklerin gölgelerinin ilk doğrudan görüntülerini aldı ve NuSTAR destek sağladı. Diğer NASA teleskoplarıyla birlikte NuSTAR, kara delikleri, EHT’nin kendileri tarafından dökülen gölgeyi görüntüleme yeteneğini etkileyebilecek parlamalar ve parlaklıktaki değişiklikler için izledi.

NuSTAR’ın bu arenadaki en büyük başarılarından biri, ESA (Avrupa Uzay Ajansı) XMM-Newton misyonu ile işbirliği içinde yaptığı bir kara deliğin dönüşünün ilk kesin ölçümünü yapmaktı. Spin, bir kara deliğin yoğun yerçekiminin etrafındaki uzayı bükme derecesidir ve ölçüm, Albert Einstein’ın genel görelilik teorisinin bazı yönlerini doğrulamaya yardımcı olmuştur.

Gizli kara deliklerin bulunması

NuSTAR, kalın gaz ve toz bulutlarının arkasına gizlenmiş düzinelerce kara delik tespit etti. Görünür ışık tipik olarak bu bulutlardan geçemez, ancak NuSTAR tarafından gözlemlenen yüksek enerjili X-ışını ışığı geçebilir. Bu, bilim adamlarına evrendeki toplam kara delik sayısı hakkında daha iyi bir tahmin sağlar. Son yıllarda bilim adamları, bu devlerin nasıl bu kadar kalın bulutlarla çevrelendiğini, bu sürecin onların gelişimini nasıl etkilediğini ve bir kara deliğin çevredeki galaksi üzerindeki etkisiyle nasıl ilişkili olduğunu öğrenmek için NuSTAR verilerini kullandılar.

‘Ölümsüz’ yıldızların gücünü ortaya çıkarmak

NuSTAR bir tür zombi avcısıdır: Yıldızların ölümsüz cesetlerini bulmakta ustadır. Nötron yıldızları olarak bilinen bunlar, büyük bir yıldızın yakıtı bitip çöktüğünde arta kalan yoğun madde parçacıklarıdır. Nötron yıldızları tipik olarak yalnızca büyük bir şehir büyüklüğünde olsalar da, o kadar yoğundurlar ki, bir çay kaşığının bir çay kaşığı Dünya’da yaklaşık bir milyar ton ağırlığındadır. Güçlü manyetik alanlarıyla birleşen yoğunlukları, bu nesneleri son derece enerjik hale getirir: M82 galaksisinde bulunan bir nötron yıldızı, 10 milyon güneşin enerjisiyle ışınlar.

NuSTAR olmasaydı, bilim adamları nötron yıldızlarının ne kadar enerjik olabileceğini keşfedemezlerdi. M82’deki nesne keşfedildiğinde, araştırmacılar sadece bir kara deliğin bu kadar küçük bir alandan bu kadar çok güç üretebileceğini düşündüler. NuSTAR, yıldızın dönüşünden kaynaklanan titreşimleri tespit ederek nesnenin gerçek kimliğini doğrulayabildi ve o zamandan beri, daha önce kara delikler olduğu düşünülen bu ultra parlak X-ışını kaynaklarının çoğunun aslında nötron yıldızları olduğunu gösterdi. Bunların ne kadar enerji üretebileceğini bilmek, bilim adamlarının güneş sistemimizde bulunan hiçbir şeye benzemeyen fiziksel özelliklerini daha iyi anlamalarına yardımcı oldu.

süpernova gizemlerini çözme

Yıldızlar yaşamları boyunca çoğunlukla küreseldir, ancak NuSTAR gözlemleri, süpernova olarak patladıklarında asimetrik bir karmaşaya dönüştüklerini göstermiştir. Uzay teleskobu, iki yıldız patlamasından arta kalan radyoaktif materyalin haritasını çıkararak, enkazın şeklini izleyerek ve her iki durumda da küresel bir şekilden önemli sapmalar ortaya çıkararak süpernova çalışmasında büyük bir gizemi çözdü. NuSTAR’ın X-ışını görüşü sayesinde, gökbilimciler artık doğrudan araştırma yapılması neredeyse imkansız olan bir ortamda neler olduğuna dair ipuçlarına sahipler. NuSTAR gözlemleri, bir yıldızın iç bölgelerinin patlama anında aşırı derecede çalkantılı olduğunu gösteriyor.