وصل القمر الصناعي سويفت ، الذي سيحدد موقع الانفجارات البعيدة والساعة التي يبدو أنها تشير إلى ولادة الثقوب السوداء ، إلى مركز كينيدي للفضاء اليوم استعدادًا لإطلاقه في أكتوبر.
هذه الومضات المبهمة ، تسمى انفجارات أشعة غاما ، هي أقوى الانفجارات المعروفة في الكون ، وتنبعث منها أكثر من مائة مليار مرة من الطاقة التي تنتجها الشمس في عام كامل. ومع ذلك ، فإنها تستمر لبضع ثوان فقط لبضع دقائق ، ولا تظهر أبدًا في نفس المكان مرة أخرى.
تم تسمية القمر الصناعي Swift باسم الطائر الذكي ، لأنه يمكن أن يدور بسرعة ويوجه أدواته لالتقاط انفجار "على الطاير" لدراسة كل من الاندفاع وشفقه اللاحق. تتبع ظاهرة الشفق وميض أشعة جاما الأولي في معظم الرشقات. ويمكن أن تبقى في ضوء الأشعة السينية والضوء البصري وموجات الراديو لساعات إلى أسابيع ، مما يوفر تفاصيل رائعة.
قال الدكتور نيل جيريلز ، عالم سويفت ليد من مركز جودارد لرحلات الفضاء في غرينبيلت ، ماريلاند: "إن انفجارات أشعة غاما صنفت من بين أكبر الألغاز في علم الفلك منذ اكتشافها قبل أكثر من 35 عامًا". لحل هذا اللغز. ستكتشف إحدى أدوات Swift الانفجار ، بينما في غضون دقيقة ، سيتم تدوير مقاريب عالية الدقة لإلقاء نظرة متعمقة. وفي الوقت نفسه ، سيقوم Swift "بإرسال بريد إلكتروني" إلى العلماء والتلسكوبات في جميع أنحاء العالم لمراقبة الانفجار في الوقت الفعلي ".
ستقوم أداة تلسكوب التنبيه السريع (BAT) ، التي تم بناؤها من قبل وكالة ناسا جودارد ، باكتشاف وتحديد موقع دفعتين من أشعة غاما في الأسبوع ، وتنتقل من 1 إلى 4 دقائق قوس إلى الأرض في غضون حوالي 20 ثانية. سيتم استخدام هذا الوضع بعد ذلك لإعادة توجيه القمر الصناعي "بسرعة" لجلب منطقة الاندفاع إلى مجالات الرؤية الأضيق لدراسة الشفق التالي باستخدام تلسكوب الأشعة السينية (XRT) و
الأشعة فوق البنفسجية / التلسكوب البصري (UVOT).
ستحدد هاتان الأداتان ذات الطول الموجي الأطول (الطاقة الأقل) موضع ثاني قوس قوسي للانفجار وطيف توهجها عند أطوال موجات الأشعة السينية. بالنسبة لمعظم الاندفاعات المكتشفة باستخدام Swift ، ستتيح هذه البيانات ، جنبًا إلى جنب مع الملاحظات التي تتم باستخدام التلسكوبات الأرضية ، قياس الانزياح الأحمر أو المسافة إلى مصدر الاندفاع. يوفر الشفق التالي معلومات مهمة حول ديناميكيات الاندفاع ، لكن العلماء يحتاجون إلى معلومات دقيقة حول الاندفاع من أجل تحديد موقع الشفق.
يخطر Swift المجتمع - الذي يشمل المتاحف والجمهور العام ، إلى جانب العلماء في المراصد ذات المستوى العالمي - عبر شبكة إحداثيات انفجر أشعة غاما التي يتم صيانتها من قبل جودارد. تنتظر شبكة من التلسكوبات الروبوتية الأرضية المخصصة في جميع أنحاء العالم تنبيهات Swift-GCN.
تدفقات المعلومات المتدفقة المستمرة من خلال مركز عمليات بعثة Swift ، الموجود في ولاية بنسلفانيا. قامت Penn State ، وهي أحد المتعاونين الرئيسيين للولايات المتحدة ، ببناء XRT مع جامعة ليستر (المملكة المتحدة) والمرصد الفلكي في بريرا (إيطاليا) و UVOT مع مختبر مولارد لعلوم الفضاء (المملكة المتحدة).
بالإضافة إلى تقديم أدلة جديدة على طبيعة آلية الانفجار ، يمكن أن يوفر اكتشاف Swift لرشقات أشعة غاما مجموعة كبيرة من البيانات الكونية.
قال جون نوسيك ، مدير بعثة سويفت ، أستاذ علم الفلك والفيزياء الفلكية في ولاية بنسلفانيا: "من المحتمل أن تنبثق بعض الانفجارات من أبعد مسافة ، ومن ثم أقرب حقبة من الكون". "إنهم يتصرفون مثل المنارات المضيئة في كل شيء على طول مساراتهم ، بما في ذلك الغاز بين المجرات وداخلها على طول خط الرؤية".
اقترح المنظرون أن بعض الاندفاعات قد تنشأ من الجيل الأول من النجوم ، وستوفر حساسية Swift غير المسبوقة الفرصة الأولى لاختبار هذه الفرضية.
من خلال مستكشف ناسا العالي الطاقة عابر (HETE-2) ، الذي يعمل الآن ، قرر العلماء أن بعض الانفجارات على الأقل تنطوي على انفجارات النجوم الضخمة. ستعمل Swift على صقل هذه المعرفة - أي الإجابة على أسئلة مثل مدى ضخامة المجرات المضيفة ، وإلى أي مدى ، وأي نوع من المجرات المضيفة ، ولماذا تختلف بعض الانفجارات كثيرًا عن غيرها؟
في حين أن العلاقة بين جزء من الانفجارات بموت النجوم الضخمة تبدو ثابتة ، قد يشير البعض الآخر إلى اندماج النجوم النيوترونية أو الثقوب السوداء التي تدور حول بعضها البعض في أنظمة النجوم الثنائية الغريبة. سيحدد Swift ما إذا كانت هناك فئات مختلفة من رشقات أشعة غاما مرتبطة بسيناريو أصل معين. قد يكون Swift سريعًا بما يكفي لتحديد التوهجات اللاحقة من الرشقات القصيرة ، إن وجدت. شوهدت شفقان لاحقان فقط للرشقات التي استمرت لفترة أطول من ثانيتين. قال جيريلز: "ربما نرى نصف القصة فقط حتى الآن".
يتوقع فريق Swift اكتشاف وتحليل أكثر من 100 رشقة سنويًا. عند عدم التقاط رشقات أشعة غاما ، ستجري Swift مسحًا شاملًا للسماء في أطوال موجات الأشعة السينية "الصعبة" عالية الطاقة ، والتي ستكون أكثر حساسية بعشرين مرة من القياسات السابقة. يتوقع العلماء أن حساسية Swift المحسنة نسبة إلى الاستطلاعات السابقة ستكشف عن أكثر من 400 ثقب أسود فائق الكتلة.
يدير Swift ، مهمة استكشاف من الدرجة المتوسطة ، من قبل مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا في جرينبيلت ، ماريلاند ، تم بناء Swift بالتعاون مع المختبرات الوطنية والجامعات والشركاء الدوليين ، بما في ذلك مختبر لوس ألاموس الوطني ، جامعة ولاية بنسلفانيا ، سونوما جامعة الدولة ، إيطاليا ، والمملكة المتحدة.
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة ناسا
