Nave espacial tem como objetivo expor corações violentos de galáxias: o telescópio NUSTAR que a NASA planeia lançar ainda este mês será sensível aos fótons de alta energia produzidos nos limiares turbulentos de buracos negros supermassivos, como mostrado na imagem acima. O "olho" no centro da galáxia é na verdade um buraco negro monstruoso cercado por um anel de estrelas. A galáxia, denominada NGC 1097 e localizado a 50 milhões de anos-luz de distância, é em forma de espiral como a nossa Via Láctea, com longos e esguios braços de estrelas.
O buraco negro é enorme, cerca de 100 milhões de vezes a massa do nosso Sol, e está alimentando-se gás e poeira, junto com a estrela ocasional falta de sorte. Furo central nossa Via Láctea preto é manso em comparação, com uma massa de alguns milhões de sóis. Mais de 300 regiões de formação estelar - manchas brancas na imagem - são distribuídos ao longo de um anel de poeira e gás. O novo telescópio irá se concentrar em núcleos ativos de galáxias (AGN), os corações luminosos de galáxias distantes, em que partículas altamente energizadas arremessá raios X como eles giram em torno de buracos negros supermassivos. Devido NUSTAR é sensível à penetrante mais raios-X, deve ser capaz de detectar várias centenas de AGN novos que são envoltas de outros detectores de poeira e de gás quente. Isso deve ajudar os astrônomos a obter uma alça sobre como AGN grande e comum são, diz Harrison, que por sua vez vai ajudar a iluminar uma grande enigma cósmico: qual o papel que eles têm no crescimento e evolução das galáxias que os acolhem?
Devido a ser lofted em órbita por um foguete Pegasus lançado em meados de ar de um avião de transporte, NUSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array), tem na mira uma região sub-explorado do espectro.
Devido a ser lofted em órbita por um foguete Pegasus lançado em meados de ar de um avião de transporte, NUSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array), tem na mira uma região sub-explorado do espectro.
O telescópio espacial irá detectar 'duros' raios-X em 5-80 kiloelectronvolts, uma faixa de energia entre as mais suaves, de baixa energia raios-X sondado por telescópios como o de raios-X Chandra e os raios-y medido por tais satélites como o telescópio Fermi. A nave, que apresenta um conjunto de inovações técnicas, "será a primeira missão que pode resolver esses de alta energia raios-X", diz Fiona Harrison, astrônomo no Instituto de Tecnologia da Califórnia e investigador principal da missão.
Os raios X duros são notoriamente difíceis de se concentrar, porque eles tendem a penetrar em vez de espelhos refletem, mesmo aqueles revestidos com metais densos, como ouro e irídio. Então, Harrison e seus colegas desenvolveram um novo material: um sanduíche de centenas de filmes finos metálicos. A espessura de cada camada é sintonizado de modo a reflectir fotões de uma energia específica. Cada camada reflecte um pequeno número de fotões, mas eles adicionam-se para produzir um forte reflexão.
"Esse é o avanço técnico fundamental", diz Harvey Tananbaum, astrônomo do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica, em Cambridge, Massachusetts, e diretor do telescópio Chandra. "Ninguém foi lá com este tipo de sensibilidade."
Ainda assim, os raios-X são tão potentes que eles podem ser reflectida apenas em ângulos glancing, e os espelhos deve, portanto, ser dispostos em conchas cónicas, como aninhados bonecas russas, que funil os fotões de alta energia em um detector no final do estrutura. Com 133 dessas conchas espelho em cada uma das duas unidades, NUSTAR será mais sensível do que o telescópio Chandra (ver "Indo a extremos"), que tem apenas quatro conchas espelho - embora, porque eles são mais rígidos e mais finamente polido, Chandra pode perceber objetos em maior detalhe.
Pastoreio incidência óptica significa que uma grande distância focal é necessário - e, convencionalmente, uma nave espacial, volumosos caro. O Chandra US $ 2 bilhões mal podia espremer para dentro do compartimento de carga do ônibus espacial. NUSTAR, a 10 metros, vai ser tão longo - mas tem que caber no muito menor, lançador Pegasus mais barato. A solução: o telescópio é construído em torno de uma armação dobrado-up que vai crescer ao comprimento completo uma vez NUSTAR é implantado em órbita baixa da Terra. Para os astrônomos, os 26 minutos, enquanto desempacota NUSTAR em si vai ser a fase mais ansiosa da missão.
A missão da Agência Espacial Européia, XMM-Newton, outro telescópio de raios-X de grande porte, vão unir forças com a sonda NUSTAR AGN. As duas naves espaciais irá procurar distorções no espectro de raios-X resultante da rotação do buraco negro central. Estas taxas de rotação, por sua vez, poderia oferecer uma visão sobre como os buracos negros em alguns AGN cresceu para massas de bilhões de sóis - se por engolir AGN outro em fusões galácticas ou por constantemente acumulando material da galáxia hospedeira. XMM-Newton está dedicando 10% do seu tempo garantido observação programa de observações conjuntas com NUSTAR.
"Isso mostra o quão importante esta missão é para a comunidade", diz Norbert Schartel, cientista do projeto para o XMM-Newton, no Centro Europeu de Astronomia, em Madrid.
O Galaxy diário via Nature 
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