Kara delikleri incelemek için XL-Calibur teleskobu fırlatıldı

Washington Üniversitesi’nden bilim insanları, evrendeki en uç nesneler arasında yer alan astrofiziksel kara delikler ve nötron yıldızlarının sırlarını ortaya çıkarmak için balonla taşınan bir teleskop fırlattı.

XL-Calibur adı verilen cihaz, 9 Temmuz’da İsveç’in Kiruna kenti yakınlarındaki Kuzey Kutup Dairesi’nin kuzeyinde bulunan İsveç Uzay Şirketi’nin Esrange Uzay Merkezi’nden fırlatıldı.

“Kara delik X-ışını ikilisi Cyg X-1’in polarizasyonunu ölçmek ve maddenin kara deliğe düşmeden önce etrafında nasıl döndüğünü ve bu süreçte muazzam miktarda enerji açığa çıkardığını belirlemek için heyecanlıyız,” diyor XL-Calibur’un baş araştırmacısı olan Wilfred R. ve Ann Lee Konneker Fizik Profesörü Henric Krawczynski. “Sonuçlarımızın kara delik spininin ölçümü üzerinde bir miktar etkisi olmasını umuyoruz.”

İsveç’in en kuzeyindeki geniş ve ıssız bir alanda bulunan Esrange, NASA’nın 2024 bilimsel balon seferi için ideal bir yer.

NASA Balon Program Ofisi’nin geçici müdürü Andrew Hamilton, yaptığı açıklamada, “Fırlatma alanının konumu ve stratosferik rüzgarlar, balonların İsveç’ten Kanada’nın kuzeyine doğru seyahatleri sırasında günlerce sürecek bilimsel veri toplamak için mükemmel uçuş koşullarına olanak sağlıyor.” dedi.

XL-Calibur, ABD, Japonya ve İsveç’ten bilim insanlarının işbirliğiyle ortaya çıktı.

WashU’da üretilen parçalara ek olarak, cihaz Japon uzay ajansının Hitomi görevinden bir uçuş yedeği olan bir ayna; NASA’nın Wallops Uçuş Tesisi’nde geliştirilen bir gondol ve işaret kontrol mekanizması; ve İsveç’teki KTH’de geliştirilen bir kalkanlama cihazı kullanıyor. Cihaz, NASA’nın bilimsel balonculuk programının bir parçası olarak uzun süreli bir balonda uçuyor ve XL-Calibur verileri halka açık olarak sunulacak ve NASA’nın Yüksek Enerji Astrofiziği Bilim Arşivi ve Araştırma Merkezi tarafından barındırılacak.

Bu uçuş sırasında XL-Calibur bilim insanları kara delik Cygnus X-1’in maddeyi nasıl topladığını incelemeyi planlıyor. Ayrıca pulsarların parçacıkları nasıl hızlandırdığını test etmek için veri toplayacaklar. XL-Calibur verileri tek başına veya uzayda bulunan Görüntüleme X-Ray Polarimetri Gezgini (IXPE) uydusundan gelen verilerle birlikte kullanılabilir.

“Artık 2-8 keV’den IXPE sonuçlarımız var. Bu sonuçları 15-80 keV’ye genişletmek, IXPE sonuçlarını açıklamak için geliştirilen modellerin daha derin testlerine olanak tanıyacak,” diyor IXPE bilim ekibinin bir üyesi ve WashU’daki McDonnell Uzay Bilimleri Merkezi’nde öğretim görevlisi olan Krawczynski.

3.500 pound ağırlığındaki XL-Calibur cihazı, onu stratosfere kaldıran stadyum büyüklüğündeki bir bilimsel balon tarafından taşınan bir gondol üzerine monte edilmiştir. Cihaz, Dünya atmosferinin %99,97’sinin üzerinde, havada yaklaşık 125.000 fitte (38.100 metre) ölçümler toplayacaktır. Bu, XL-Calibur için ikinci uçuştur.

“Elbette mümkün olduğunca uzun süre havada kalmayı ve mümkün olduğunca fazla veri elde etmeyi çok isteriz,” diyor XL-Calibur üzerinde çalışan ve fırlatma için Esrange’de bulunan, Sanat ve Bilimler bölümünde fizik alanında lisansüstü öğrencisi Ephraim Gau. “En az 4 ila 5 günlük veri toplama uçuşu hedefliyorduk, ancak bu gerçekten belirli bir zamandaki stratosferik rüzgarlara bağlı.

“Ne olursa olsun, bu, IXPE’den gelen son sonuçları ne kadar iyi tamamladığı nedeniyle XL-Calibur veya öncüllerinin bilimsel olarak en başarılı uçuşlarından biri olma potansiyeline sahip,” dedi Gau. “Özellikle, bu deneyi gerçeğe dönüştürmek için yıllarca çalışan Lindsey Lisalda, Andrew West ve Quin Abarr dahil olmak üzere birçok önceki lisansüstü öğrenciye ve doktora sonrası araştırmacıya teşekkür etmek istiyorum.”