IXPE, bir yıldızın süper kütleli bir kara deliğin ölümcül derecede yakınından geçmesi durumunda neler olduğunu gösteren bu sanatçının çiziminde görüldüğü gibi, araştırmacıların gelgit kesintisi olayına dahil olan kuvvetler hakkında yeni bir anlayış kazanmalarına yardımcı olacak. Katkıda bulunanlar: Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF
NASAIXPE misyonu, X-ışını kaynaklarını incelemek için küresel bilimsel katkıları davet etmeye odaklanarak 2024 yılında Genel Gözlemci aşamasına girdi.
2021’in sonlarında başlatılan NASA’nın IXPE (Görüntüleme X-ışını Polarimetresi Gezgini) misyonunun bilim faaliyetleri, Şubat 2024’e kadar NASA ve İtalyan Uzay Ajansı’ndaki araştırmacılar tarafından yönlendirildi. Şimdi, görevin Genel Gözlemci aşamasında, IXPE’nin gözlem programı öncelikli olarak daha geniş bir bilimsel topluluk tarafından yönlendirilmektedir.
NASA’nın Huntsville, Alabama’daki Marshall Uzay Uçuş Merkezi’nde IXPE baş araştırmacısı Philip Kaaret, “X-ışını polarizasyonunu dünya çapındaki X-ışını gökbilimcileri için standart bir araç setinin parçası haline getirme sürecindeyiz” dedi. “Yüksek enerjili astrofizik camiasının tepkisi muazzam oldu.”
Genel Gözlemci Programı Lansmanı
Resmi olarak Şubat ayında başlayan Genel Gözlemci Programı, dünyanın dört bir yanındaki astrofizikçileri ve uzay bilimcilerini, IXPE teleskopunu kullanarak kara delikler, nötron yıldızları, aktif galaktik çekirdekler ve diğer yüksek enerjili X-ışını kaynakları hakkında heyecan verici yeni araştırmalar önermeye davet ediyor.
Uzay aracının ilk iki yıllık operasyonunda NASA’nın araştırma ortakları arasında 13 ülkeden 175’ten fazla bilim insanı yer aldı ve ilgi artmaya devam ediyor. Bugüne kadar Genel Gözlemci Programına sunulan önerilen araştırmalar, 30 ülkedeki 174 benzersiz kurumdaki 1.400’den fazla araştırmacıyı içeriyor.
NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi program lideri Kavitha Arur, “Başlıca hedefimiz, ilgili her tarafın IXPE verilerini kullanmasını, analiz etmesini ve yorumlamasını sağlamak” dedi. “Bilim çıktılarını en üst düzeye çıkarmak ve mümkün olan en geniş hedef yelpazesini kapsamak istiyoruz.”
Dünya’dan ışık yılı uzaklıktaki yüksek enerji olaylarını inceleyen yörüngedeki IXPE uzay aracını gösteren bir sanatçı çizimi. Kredi: NASA, düzenlendi
Haziran 2023’te NASA, araştırmacılara yeni IXPE misyonları ve gözlem hedefleri önermeleri için açık bir davet yayınladı. Ekim 2023 son tarihi itibarıyla Genel Gözlemci Programı ekibi, programın ilk yılını kapsayan 1. Döngü için 135 teklif almıştı. Her öneri, NASA astrofizikçileri ve bu alandaki ilgili uzmanlar tarafından kapsamlı bir şekilde hakem değerlendirmesinden geçirildi.
Araştırmacılar, bir hipotezi veya modeli doğrulamak için gerekli verileri elde etmek için ihtiyaç duyacaklarını tahmin ettikleri IXPE hedef gözleminin saniye sayısına dayalı çalışmalar önerdiler.
1. Döngü için ekip, toplamda yaklaşık 15 milyon saniyelik toplam gözlem süresine karşılık gelen 39 teklif seçti. Bu rakam, seçilen hedefler arasındaki bazı örtüşmeleri içerecektir ve seçilen hedefler birkaç sürpriz içermektedir.
Kaaret, “Seçilen tekliflerden bazıları, gelgit kesintisi olayları gibi daha önce dikkate almadığımız hedef türleri içindi” dedi. Gelgit bozulması olayı, bir yıldızın süper kütleli bir kütleye çekilmesidir. Kara delik ve parçalandı.
Yeni Araştırmalar ve Hedefler
Döngü 1 araştırmacıları ayrıca ilk defa bir araştırma yapmak için IXPE’yi kullanacaklar. Beyaz cüce, kabaca Dünya büyüklüğünde ancak Güneşimizinkiyle karşılaştırılabilecek bir kütleye sahip bir yıldız çekirdeği kalıntısı. Bu beyaz cüce, güneş sistemimizden yaklaşık 3000 ışıkyılı uzaklıkta bulunan T Coronae Borealis ikili sisteminin bir parçasıdır. Gökbilimciler tarafından bilinen adıyla “T CrB”, yaklaşık 80 yılda bir nova patlaması yayan eski bir kırmızı devi de içeriyor. En son 1946’da görülen bu nova, gökbilimciler bugün ile Eylül 2024 arasında başka bir patlama bekliyor. Dünya’daki yıldız gözlemcileri için bu nova, daha önce orada olmayan bir yıldız gibi görünecek.
Bu geniş zaman aralığı, T CrB’yi IXPE için bir “fırsat hedefi” haline getiriyor; titizlikle hazırlanmış Döngü 1 programında öngörülemeyen bir kırışıklık. Böyle bir olay, IXPE’nin çok fazla ileri planlamaya ihtiyaç duymadan olaya odaklanabilmesi için ekibin hızlı tepki vermesini gerektirir.
Gözlemleri Planlamadaki Zorluklar
IXPE’nin Marshall’daki bilim operasyonları merkezine başkanlık eden Allyn Tennant, IXPE’nin zaman çizelgesini belirlemekle görevlendirildi. Her gözlemin kesin süresini, bulgularını indirmek için gereken süreyi ve hedefler arasında gerekli yeniden konumlandırma süresini hesaba katıyor.
Böylesine karmaşık bir planı uygulamak için ne gerekiyor? Tennant, “Belli bir miktar düşünce, bir miktar küfür ve bir sürü yeniden planlama” dedi.
Kaaret, “Programa Şubat ayının ilk haftasında başladık ve Nisan ayı sonlarında Allyn, planı yedi kez yeniden planlamıştı” diye ekledi. “Bazı stresli hafta sonları yaşanmasına neden oluyor, ancak bu beklenmedik olaylardan pek çok gerçekten heyecan verici sonuç çıkıyor.”
Tennant, IXPE’nin her hedef için ortalama olarak yaklaşık bir hafta harcadığını, dolayısıyla 52 haftalık bir pencerede yaklaşık 40 hedef planlamanın zor olmadığını söyledi; ta ki bu fırsat hedefleriyle karşılaşana kadar. Ayrıca her gözlemden gelen veri akışını yönetmenin zorluğu da var. Hedef ne kadar parlaksa, yakalanması, doğrulanması ve araştırmacılara dağıtılması gereken gelen verinin hacmi de o kadar büyük olur.
İşbirlikçi Çabalar ve Gelecek Beklentileri
Uzay aracının yoğun programı aynı zamanda kendi yörüngedeki bilim görevlerini yürüten diğer NASA araçlarıyla ortak astronomik gözlemleri de etkiliyor. Bu ortak çabalar, IXPE’nin Genel Gözlemci Programı çalışmaları sırasında toplanan verilerin değerini daha da artırıyor, ancak fırsat hedefleri programın yeniden düzenlenmesini gerektirdiğinde başka bir karmaşıklık düzeyi ekliyor.
Döngü 1 ve Döngü 2 sırasında IXPE, nötron yıldızlarını, kara delikleri ve diğer olayları gemideki kalıcı görüş noktasından inceleyen NASA’nın NICER (Nötron Yıldızı İç Kompozisyon Gezgini) X-ışını gözlemevi ile birlikte çalışmaktadır. Uluslararası Uzay istasyonu. Program, Şubat 2025’ten itibaren 2. Döngüde, sırasıyla gama ışını patlamalarını ve yüksek enerjili kozmik X-ışını olaylarını izleyen NASA’nın yörüngedeki Swift ve NuSTAR (Nükleer Spektroskopik Teleskop Dizisi) görüntüleyicileriyle de ortaklaşa çalışacak.
IXPE’nin başarısına artan ilgi, USRA Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’nün ilk IXPO’yu duyurmasına yol açtı (Uluslararası X-ışını Polarimetrisi Sempozyumu), 16-19 Eylül’de Huntsville’de yapılacak. Gökbilimcilerin, mühendislerin ve X-ışını teknoloji uzmanlarının katılmaları teşvik edilmektedir.
Tam listesini görüntüleyin seçilmiş IXPE Döngü 1 araştırma önerileri. Hakkında daha fazla öğren 2. Döngü tekliflerinin sunulmasına ilişkin program yönergeleri.
NASA Marshall liderliğindeki IXPE, NASA ile İtalyan Uzay Ajansı arasındaki bir işbirliğidir. Broomfield, Colorado’da bulunan BAE Systems Inc.’in Uzay ve Görev Sistemleri bölümü, uzay aracı operasyonlarını Colorado Üniversitesi’nin Boulder’daki Atmosfer ve Uzay Fiziği Laboratuvarı ile birlikte yönetmektedir.