"O lançamento do Hitomi representa o início de uma nova era para os observatórios de raios-X", diz Roger Blandford do Instituto Kavli de Astrofísica de Partículas e Cosmologia (KIPAC), um instituto conjunta da Universidade de Stanford e do Departamento de Energia do Laboratório SLAC National Accelerator . "Seus novos instrumentos nos permitirá fazer novas descobertas envolvendo a matéria escura, energia escura, buracos negros e estrelas de nêutrons."
Embora o céu noturno coberto de estrelas, é considerado por muitos como um sinônimo de serenidade, o cosmos é de fato um lugar bastante hostil. Ela abriga muitos ambientes extremos que instantaneamente erradicar qualquer forma de vida nas proximidades.Uma nova missão espacial está prestes a revelar essa natureza violenta em maior detalhe do que nunca: Em 17 de fevereiro, o Aerospace Agência Japonesa de Exploração (JAXA) lançou o seu ASTRO-H por satélite - um olhar muito preciso e sensível para os raios X que emergem processos quentes e energéticas no espaço. Depois de sua bem-sucedida de decolagem, a nave espacial foi rebatizada de "Hitomi", que significa "pupila do olho" em japonês.
O observatório vai recolher os sinais de raios-X de incontáveis objetos cósmicos a partir da sua órbita em torno da Terra, incluindo gás quente em aglomerados de galáxias, feixes de partículas, poderosos cuspir por buracos negros, e os restos de explosões de supernovas com muito denso, de rotação rápida estrelas de nêutrons no seu centro. Estes dados irá fornecer novos insights sobre muitos aspectos da astrofísica e cosmologia, como a física dos buracos negros, a formação de elementos químicos, estrelas e galáxias, e da evolução do próprio universo.
O satélite de raios-X foi desenvolvido por uma grande colaboração internacional, liderada por JAXA e com a NASA como principal parceiro. pesquisadores KIPAC estavam envolvidos na criação de protótipos de um dos instrumentos científicos do observatório, o desenvolvimento de métodos utilizados para a calibração de instrumentos e o planejamento de programa de ciência da missão.
Gravado transmissão ao vivo do lançamento do raio-X por satélite ASTRO-H a bordo H-IIA Veículo Lançador No. 30 do Centro Espacial Tanegashima no Japão hora local 17:45 (00:45 Horário padrão do Pacífico) em fevereiro . 17. fast-forward 20 minutos este vídeo para ver a decolagem. Após o lançamento bem sucedido, ASTRO-H foi rebatizada de "Hitomi" - japonês para o satélite é um "olho" precisa e sensível para os raios X que emergem de processos quentes e energéticas no espaço e irá fornecer novos insights "pupila do olho." em muitos aspectos da astrofísica e cosmologia. ( Japanese Aerospace Exploration Agency )
Os raios X são uma forma de energia da luz. Eles são emitidos pela matéria em condições extremas, tais como temperatura elevada, a gravidade forte, rotação rápida, colisões violentas, enormes explosões, campos magnéticos fortes e reações nucleares.Observações de fontes de raios-X cósmicos fornecer astrofísicos com a oportunidade de identificar e estudar esses ambientes extremos.
Raios-X também pintar um quadro diferente e complementar do universo em comparação com outra luz. A luz visível, por exemplo, não é poderoso o suficiente para brilhar através de densas nuvens de poeira - aparentemente cortinas impenetráveis para os objectos por trás deles. Os raios X energéticos, por outro lado, pode ir para a direita através destas nuvens e levantar a cortina.
Por outro lado, os raios X podem revelar a composição química de estados extremos da matéria porque cada elemento químico deixa uma impressão digital única sobre o sinal de emissão de raios-X. Hitomi irá detectar essas impressões digitais com 30 vezes melhor resolução do que qualquer outro observatório de raios-X antes.
"Agora vai ser capaz de identificar elementos específicos, sem qualquer dúvida, ao passo que, no passado, não conseguia dizer", diz de KIPAC Grzegorz Madejski. Mas os pesquisadores irão aprender ainda mais do que isso, diz ele. resolução de energia superior de Hitomi também irá revelar pequenas mudanças na energia dos sinais de raios-X - os chamados efeitos de Doppler associadas com a velocidade do material observado.
composição química e velocidade são as principais informações para os cientistas que querem entender a história do nosso universo."Nós vamos ser capazes de dizer se o movimento de gás quente em aglomerados de galáxias é constante ou turbulento", diz de KIPAC Steve Allen. "Este movimento é um ingrediente importante em nossos modelos de formação galáctica, que, por sua vez, afetar a nossa imagem da evolução cósmica."
Hitomi também vai brilhar luz sobre ventos de gás quente na vizinhança dos buracos negros. Os astrofísicos acreditam que a composição elementar de gás pode ser diferente perto dos objetos devorador de matéria e desenterrar essas variações podem avançar a nossa compreensão de como os elementos químicos formaram no universo.
Também é esperado resolução de energia notável do novo observatório de raios-X para ajudar os pesquisadores a decidir se quer ou não um sinal de raios-X com uma energia de aproximadamente 3,5 kiloelectronvolts, que foi travado que emana de um número de galáxias e aglomerados de galáxias, poderia revelar a natureza da matéria escura, uma forma invisível de matéria que compõe 85 por cento de toda a matéria no universo.
Muitas destas capacidades de investigação estão associados com espectrômetro de raios-X suave de Hitomi (SXS), que está no coração da resolução de energia insuperável do observatório e analisará as energias de emissões de raios-X em maior detalhe do que nunca.
SXS é acompanhado por três outros instrumentos: o gerador de imagens de raios-X moles (SXI) e Duro de raios-X Imager (HXI), que vai fotografar fontes que emitem raios-X de baixa e alta energia, respectivamente, bem como a Gamma Macio -Ray Detector (SGD), que vai observar a luz de energias ainda mais altas.
"O instrumento SGD tem um design muito inovador e vai permitir-nos pela primeira vez para medir a polarização de emissões de raios-X", diz de KIPAC Hirokazu Odaka. "Esta propriedade vai nos dizer mais sobre a forma das fontes de raios-X e seus campos magnéticos."
Um número de pesquisadores KIPAC estavam envolvidos no desenvolvimento do instrumento SGD e seus componentes eletrônicos de leitura. Juntamente com o SLAC Makoto Asai, que lidera a equipe do laboratório para Geant4, um kit de ferramentas para a simulação de partículas que passam através da matéria, eles também modelada cuidadosamente sensibilidade e fundo sinais de SGD - um passo importante para calibrar o instrumento para medições precisas de raios-X.
Cientistas de todo o mundo estão agora se preparando para usar Hitomi, que está programado para funcionar durante pelo menos três anos. Após um período de operação e calibração inicial de três meses, o grupo de ciência Hitomi de trabalho, incluindo cientistas KIPAC, começará primeiras observações. Após seis meses, o observatório estará aberto a todos os cientistas e tempo de observação será baseada em propostas de pesquisa apresentadas.
O Galaxy diário via SLAC
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