Der Satellit Swift, der den Ort entfernter, aber flüchtiger Explosionen lokalisieren wird, die die Geburt von Schwarzen Löchern zu signalisieren scheinen, ist heute im Kennedy Space Center eingetroffen, um den Start im Oktober vorzubereiten.
Diese rätselhaften Blitze, Gammastrahlenausbrüche genannt, sind die stärksten Explosionen, die im Universum bekannt sind und mehr als das Hundertmilliardenfache der Energie emittieren, die die Sonne in einem ganzen Jahr erzeugt. Sie dauern jedoch nur einige Millisekunden bis einige Minuten und erscheinen nie wieder an derselben Stelle.
Der Swift-Satellit ist nach dem flinken Vogel benannt, da er seine Instrumente schnell drehen und richten kann, um einen Ausbruch „on the fly“ zu fangen und sowohl den Ausbruch als auch sein Nachleuchten zu untersuchen. Das Nachleuchtphänomen folgt in den meisten Bursts dem anfänglichen Gammastrahlenblitz; und es kann stunden- bis wochenlang in Röntgenlicht, optischem Licht und Radiowellen verweilen und liefert so viele Details.
"Gammastrahlenausbrüche gehören seit ihrer Entdeckung vor über 35 Jahren zu den größten Rätseln der Astronomie", sagte Dr. Neil Gehrels, Swift Lead Scientist vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Md. "Swift ist genau das richtige Werkzeug." dieses Rätsel zu lösen. Eines von Swifts Instrumenten erkennt den Ausbruch, während innerhalb einer Minute zwei höher auflösende Teleskope für einen detaillierten Blick herumgeschwenkt werden. In der Zwischenzeit wird Swift Wissenschaftler und Teleskope auf der ganzen Welt per E-Mail benachrichtigen, um den Ausbruch in Echtzeit zu beobachten. “
Das von NASA Goddard gebaute BAT-Instrument (Burst Alert Telescope) erkennt und lokalisiert etwa zwei Gammastrahlen pro Woche und leitet innerhalb von etwa 20 Sekunden eine Position von 1 bis 4 Bogenminuten auf den Boden. Diese Position wird dann verwendet, um den Satelliten „schnell“ neu auszurichten, um den Burst-Bereich in die engeren Sichtfelder zu bringen und das Nachleuchten mit dem Röntgenteleskop (XRT) und dem zu untersuchen
Ultraviolettes / optisches Teleskop (UVOT).
Diese beiden Instrumente mit längerer Wellenlänge (niedrigerer Energie) bestimmen eine Bogensekundenposition eines Bursts und das Spektrum seines Nachglühens bei sichtbaren Röntgenwellenlängen. Für die meisten mit Swift erkannten Bursts ermöglichen diese Daten zusammen mit Beobachtungen mit bodengestützten Teleskopen die Messung der Rotverschiebung oder Entfernung zur Burst-Quelle. Das Nachleuchten liefert wichtige Informationen über die Dynamik des Bursts, aber Wissenschaftler benötigen genaue Informationen über den Burst, um das Nachleuchten zu lokalisieren.
Swift benachrichtigt die Community - zu der Museen und die breite Öffentlichkeit gehören, sowie Wissenschaftler von Weltklasse-Observatorien - über das von Goddard unterhaltene Gamma-Ray Burst Coordinates Network (GCN). Ein Netzwerk dedizierter bodengestützter Roboterteleskope, die auf der ganzen Welt verteilt sind, wartet auf Swift-GCN-Warnungen.
Kontinuierliche Burst-Informationen fließen durch das Swift Mission Operations Center im Penn State. Penn State, ein wichtiger US-amerikanischer Mitarbeiter, baute das XRT mit der University of Leicester (UK) und dem Astronomical Observatory of Brera (Italien) sowie das UVOT mit dem Mullard Space Science Lab (UK).
Swifts Erkennung von Gammastrahlen-Bursts könnte nicht nur neue Hinweise auf die Art des Burst-Mechanismus liefern, sondern auch eine Fülle kosmologischer Daten liefern.
"Einige Ausbrüche stammen wahrscheinlich aus den entferntesten Regionen des Universums", sagte John Nousek, Professor für Astronomie und Astrophysik am Penn State. "Sie wirken wie Leuchtfeuer, die auf ihren Wegen durch alles scheinen, einschließlich des Gases zwischen und innerhalb von Galaxien entlang der Sichtlinie."
Theoretiker haben vorgeschlagen, dass einige Bursts von der ersten Generation von Sternen stammen könnten, und Swifts beispiellose Empfindlichkeit bietet die erste Gelegenheit, diese Hypothese zu testen.
Mit dem jetzt in Betrieb befindlichen High-Energy Transient Explorer (HETE-2) der NASA haben Wissenschaftler festgestellt, dass zumindest einige Explosionen die Explosion massereicher Sterne beinhalten. Swift wird dieses Wissen verfeinern - das heißt, Fragen wie wie massiv, wie weit, welche Art von Wirtsgalaxien beantworten und warum unterscheiden sich einige Bursts so stark von anderen?
Während die Verbindung zwischen einem Teil der Bursts und dem Tod massereicher Sterne fest erscheint, können andere die Verschmelzung von Neutronensternen oder Schwarzen Löchern signalisieren, die sich in exotischen Doppelsternsystemen umkreisen. Swift bestimmt, ob einem bestimmten Ursprungsszenario verschiedene Klassen von Gammastrahlenbursts zugeordnet sind. Swift kann schnell genug sein, um Nachleuchten aus kurzen Bursts zu identifizieren, falls vorhanden. Nachleuchten wurden nur bei Ausbrüchen beobachtet, die länger als zwei Sekunden dauerten. "Wir sehen vielleicht nur die halbe Geschichte", sagte Gehrels.
Das Swift-Team erwartet, über 100 Bursts pro Jahr zu erkennen und zu analysieren. Wenn keine Gammastrahlenausbrüche erfasst werden, führt Swift eine All-Sky-Vermessung bei hochenergetischen „harten“ Röntgenwellenlängen durch, die 20-mal empfindlicher sind als frühere Messungen. Wissenschaftler erwarten, dass Swifts erhöhte Empfindlichkeit im Vergleich zu früheren Umfragen über 400 neue supermassereiche Schwarze Löcher aufdecken wird.
Swift, eine mittelständische Entdeckungsmission, wird vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Md., Verwaltet. Swift wurde in Zusammenarbeit mit nationalen Labors, Universitäten und internationalen Partnern, darunter dem Los Alamos National Laboratory der Penn State University, Sonoma, gebaut State University, Italien und Großbritannien.
Originalquelle: NASA-Pressemitteilung
