Štítek ‘NICER’

Sada k opravě přístroje NICER na ISS

NASA posílá v rámci zásobovací mise NG-21 na Mezinárodní kosmickou stanici také opravný balíček pro rentgenový teleskop NICER (Neutron star Interior Composition Explorer), který je umístěn na vnějším plášti stanice. Astronauti budou muset tuto opravu provést během výstupu do volného kosmického prostoru. NICER je umístěn poblíž pravého souboru fotovoltaických panelů stanice a v květnu 2023 došlo k jeho poškození. Tým zodpovědný za misi zkusil najít řešení a už o rok později, v květnu 2024, doručil na Johnsonovo středisko v Houstonu zmíněný opravný balíček. Ten zde byl podle platných standardů zabalen a připraven, aby mohl letět na zásobovací misi.

NICER – vývoj rentgenové dvojhvězdy

Umělecká představa první známé černé díry Cygnus X-1.

Většina hvězd ve vesmíru není osamocena, ale vyskytuje se ve formě vícenásobných systémů. Známe trojhvězdy, čtyřhvězdy a dokonce i vícečetné soustavy. Přesto jsou však nejčastějším případem dvojhvězdy. A dokonce i v případě vícenásobných systému je to často tak, že dvě hvězdy kolem sebe obíhají velmi těsně, zatímco další jsou vzdáleny už poněkud více, což zajišťuje větší stabilitu systému. Hvězdných soustav známe celou řadu typů, ať už jde o dvojice neutronových hvězd, dvojice bílých trpaslíků, dvojice hvězd hlavní posloupnosti, či jejich různé kombinace. Složky systému se navíc mohou dotýkat, přecházet z našeho pohledu jedna před druhou a podobně. My se však dnes zaměříme na tzv. rentgenové dvojhvězdy a na přístroj, který jednu takovou velmi zajímavou dvojhvězdu zkoumal.

Přístroj NICER potkaly problémy

Přístroj NICER na ISS

22. května americký rentgenový teleskop NICER (Neutron Star Interior Composition Explorer) potkala blíže neupřesněná událost, v rámci které do přístroje vstoupilo nežádoucí sluneční záření. Experti od té doby analyzují přicházející data a zjistili, že událost měla vliv na pozorování prováděná za dne, zatímco noční pozorování se zdají neovlivněna. Odborníci se domnívají, že nejméně jeden z tepelných štítů 56 rentgenových koncentrátorů byl poškozen, takže se sluneční světlo může dostat k citlivým detektorům.

Magnetary a kosmický výzkum

Umělecká představa magnetaru, který uvolňuje radiový záblesk.

Nedávný článek jsme věnovali neutronovým hvězdám, především pak takzvaným pulsarům, které jsou samy o sobě velmi zajímavé, jelikož nabízí i několik možností praktického využití. Dnes se podíváme na možná ještě zajímavější objekty, kterými jsou magnetary. Jak už asi tušíte z názvu, jedná se o objekty s velmi silným magnetickým polem. Také magnetary jsou z pohledu fyziky mimořádně pozoruhodnými objekty. Nejprve si ale stručně zopakujme pár základních informací z minula.

NuSTAR pomohl spatřit vznik koróny černé díry

Na grafice vidíme výtrysk hmoty z roztrhané hvězdy směrem doprava a také korónu tvořenou ionty (atomy plynu zbavených elektronů). Zdroj: NASA-JPL/Caltech, https://d2pn8kiwq2w21t.cloudfront.net/original_images/PIA25440_a_black_hole_destroys_a_star_illustration-stamped.jpg

Astronomové mají díky kosmickým observatořím vynikající přehled o velice zajímavých dějích v okolí černých děr. Jedním z nich je i koróna v jejich okolí, která dokáže náhle zmizet a zase se objevit. Za jejím zmizením může stát například příliš blízký průlet hvězdy kolem černé díry. Ta hvězdu slapovými silami roztrhá a padající hmota vyčistí okolí horizontu události, čímž zmizí právě zmiňovaná koróna. Pak se černé díře podaří přitáhnout si novou hmotu z akrečního disku v okolí a koróna se opět objeví. Tento jev nyní astronomové pozorovali u jedné z relativně blízkých galaxií pomocí několika přístrojů v kosmu, jako je rentgenová observatoř NuSTAR, detektor NICER na ISS nebo observatoř Neil Gehrels Swift.

Kosmické teleskopy pozorovaly mimořádný záblesk

Astronomy po celém světě uchvátil nezvykle jasný a zároveň dlouhotrvající puls vysokoenergetického záření, který se kolem Země prohnal v neděli 9. října letošního roku. Emise pocházely z gamma záblesku (GRB = gamma-ray burst), což jsou ty nejsilnější exploze, k jakým ve vesmíru dochází. Tento gama záblesk se navíc řadí mezi nejjasnější zatím pozorované jevy svého druhu. V neděli okolo poledne středoevropského letního času proletěla Sluneční soustavou vlna rentgenového a gamma záření. Jejich přítomnost spustila detektory mnoha observatoří včetně Fermi Gamma-ray Space Telescope, Neil Gehrels Swift Observatory a Wind. Teleskopy po celém světě se otočily daným směrem, aby byl možné pozorovat následky záblesku, přičemž pozorování stále probíhají.

Vesmírná navigace pomocí pulsarů

I kapitáni vesmírných lodí potřebují navigátory a navigační systém. V posledních letech se intenzivně testuje možnost využití pulsarů pro účely vesmírné navigace. V minulém roce byly publikovány podrobnosti o testování této metody pomocí systému SEXTANT spolupracujícím s rentgenovým teleskopem na družici NICER. V nedávném článku jsem popisoval nejnovější výsledky přístroje NICER (Neutron star Interior Composition Explorer) pro studium rentgenového záření z vesmíru, který je umístěn na Mezinárodní vesmírné stanici ISS a je určen pro výzkum nitra neutronových hvězd právě pomoci rentgenového záření. Pozorováním nejtěžšího známého pulsaru PSR J0740+6620 se již podařilo nepřímo nahlédnout do nitra neutronové hvězdy a posoudit stlačitelnost jaderné hmoty v jejím centru. Součástí programu sondy je i projekt SEXTANT (Station Explorer for X-ray Timing and Navigation Technology) určený na testování vesmírné navigace s využitím pulsarů.

Dalekohled NICER na ISS zaznamenal rekordní záblesk

Ilustrace ukazuje rentgenový záblesk typu I. Dojde při něm k rozfouknutí vrstvy vodíku, následovanému ještě rychlejším rozptýlením vrstvy hélia. Pak dojde k ochlazení a poklesu hélia zpět. Část rentgenových paprsků proniká ven z akrečního disku.

Když byl na ISS dopraven přístroj NICER, vědci si od něj slibovali lepší prozkoumání neutronových hvězd, které se v některých případech chovají jako pulsary, a to když svými kužely rádiového záření zasahují Zemi. NICER pracuje v oboru měkkého rentgenového záření. Kromě detailního průzkumu neutronových hvězd si od výsledků jeho výzkumu slibujeme i možnost použít pulsary k přesné navigaci sond vyslaných do vzdálenějších míst Sluneční soustavy. Ty by tak mohly lépe určovat svou polohu i rychlost. NASA nyní oznámila, že tento dalekohled detekoval rekordní záblesk rentgenového záření.

Komunikace přes paprsky X

Na Mezinárodní kosmické stanici probíhají experimenty z mnoha různých oborů vědy. Velmi často ale stanice slouží i ke zkouškám inovativních technologie a jejich ověřování v praxi. Již na jaře letošního roku bychom se mohli dočkat zkoušek nové experimentální komunikační technologie, která by mohla v budoucnu najít uplatnění při letech dál od Země. V současné době se kosmické agentury ve většině případů spoléhají při přenosu informací z různých sond na Zemi na radiové vlny. Nedávno se k tomuto účelu začaly zkušebně používat lasery, které umožní přenášet vyšší objemy dat. Plánovaná zkouška jde však ještě dál – projekt XCOM chce ke komunikaci využívat rentgenového záření.

NICER začíná měřit

Rentgenový teleskop NICER (dopravený na ISS lodí Dragon) dokončil kalibraci a zahájil 18 měsíců dlouhou vědeckou fázi studia neutronových hvězd. 17. července 23:30