29 Ekim 2023’te, süpernova patlamalarını inceleyerek yeni yıldız sistemlerinin ortaya çıkışının gizemlerini keşfetmek için tasarlanan INFUSE misyonu başlayacak. Sondaj roketi New Mexico’daki White Sands Sıradağlarından fırlatılıyor.
Kuğu takımyıldızı her yıl kuzey yarımküredeki gökbilimcilerin ilgisini çekiyor. Bu takımyıldızın hemen üzerindeki gece gökyüzünün özel bir eseri, hem amatör gökbilimciler hem de bilimsel araştırmacılar için favori bir gözlem nesnesi haline gelen Peçe Bulutsusu’dur. Geçmişte büyüklüğü Güneşimizin kütlesini 20 kat aşan bir yıldızın kalıntısıdır. Yaklaşık 20.000 yıl önce, bu dev yıldız kütleçekimsel çöküşe uğradı ve bu da parlak bir süpernova patlamasına yol açtı. 2.600 ışıkyılı uzaklıktaki bu olayın parlaklığı, gündüz vakti bile Dünya’dan görülebilecek kadardı.
Süpernova patlamaları bir yıldızın yaşam döngüsünün ayrılmaz bir parçasıdır. Yıldızın çekirdeğinde oluşan ağır elementleri çevredeki uzaya fırlatırlar ve bunlar daha sonra demir kütlesini aşan kimyasal elementlerin kaynağı haline gelir. Sonuç olarak, patlamanın ardından dağılan toz ve gaz bulutlarından zamanla gezegenler, yıldızlar ve yeni yıldız sistemleri yavaş yavaş oluşuyor.
Peçe Bulutsusu, yakın zamanda meydana gelen bir süpernova patlamasını aktif aşamasında gözlemlemek için eşsiz bir fırsat sunuyor. Boyutu 120 ışıkyılı aşan bu dev bulut, hâlâ saatte yaklaşık 1,5 milyon kilometre hızla genişlemeye devam ediyor.
Gökbilimcilerin teleskoplarla tespit ettiği şey patlamanın kendisi değil, şok dalgası tarafından aşırı ısınan ve soğudukça parıltı olarak kendini gösteren toz ve gazdır. Şok dalgasını incelemek için Profesör Brian Fleming ve ekibi, insan görüşünün algılayamayacağı kadar yüksek bir enerjiye sahip olan ultraviyole radyasyonu tespit edebilen bir teleskop geliştirdi. Bu ışık, şok dalgalarının çarptığı ve işlem sonrasında hala yüksek sıcaklıkta olan toz ve gazın parıltısını ortaya çıkarmaya yardımcı olacaktır.
INFUSE misyonu, türünün uzaya giden ilk aracı olan yenilikçi bir spektrograftır. Bu araç iki tekniğin avantajlarını birleştirir: optik görüntüleme ve spektroskopi. Modern optik teleskoplar, ışığın yönünü ve uzaysal konumunu doğru bir şekilde belirlemelerine olanak tanıyan mükemmel kameralara sahiptir. Ancak ışığı farklı dalga boylarına ayıramazlar ve ortaya çıkan görüntü, üst üste bindirilmiş farklı spektrumlarla sonuçlanır.
Buna karşılık, spektroskopi, bir ışık ışınını bileşenlerine (bir ışık ışınının bir prizma tarafından gökkuşağına bölünmesine benzer şekilde belirli spektrumlar) böler. Bu prosedür, ışık kaynağının bileşimi, sıcaklığı ve meydana gelen süreçlerin dinamiği hakkında birçok ek bilginin ortaya çıkarılmasına yardımcı olacaktır. Ancak spektroskopi, gece gökyüzüne dar bir anahtar deliğinden bakmaya benzer şekilde, tek seferde yalnızca dar bir ışık şeridini analiz etmeye yardımcı olabilir.
INFUSE cihazı bir görüntü oluşturur ve ardından onu “keser”; spektrometre her şeridi bir spektruma ayırır. Bu veriler, her katmanın belirli bir ışık dalga boyunu ortaya çıkardığı bir görüntü yığını olan üç boyutlu bir “veri küpü” halinde yeniden yapılandırılabilir.
Profesör Fleming ve ekibi, INFUSE’den elde edilen verileri kullanarak yalnızca belirli elementleri ve sıcaklıklarını tanımlamakla kalmayacak, aynı zamanda bu elementlerin şok dalgası boyunca konumlarını da analiz edebilecek.
INFUSE, sondaj roketiyle uzaya fırlatılacak. Bunlar bilimsel verileri toplamak için birkaç dakikalığına uzaya uçan minyatür roketlerdir. Misyon, iki aşamalı Black Brant 9 roketini yaklaşık 240 kilometre yüksekliğe fırlatacak ve ardından kurtarma için yere paraşütle inecek. Ekip zaten aracı yükseltmeyi ve yeniden başlatmayı planladı. Dahası, roketin bazı parçaları, 2022’de Avustralya’da gerçekleştirilen DEUCE misyonu için önceki fırlatmada zaten yeniden kullanılıyor.