Das Ultraviolett / Optische Teleskop (UVOT) des Swift-Satelliten hat das erste Licht gesehen und ein Bild der Windrad-Galaxie aufgenommen, die von Amateurastronomen seit langem als die „perfekte“ Spiralgalaxie von Angesicht zu Angesicht geliebt wird. Das UVOT ist weiterhin bereit, seinen ersten Gammastrahlenausbruch zu beobachten, und das Swift-Observatorium, das im November 2004 in die Erdumlaufbahn gebracht wurde, ist jetzt voll funktionsfähig.
Swift ist eine von der NASA geleitete Mission, die sich dem Geheimnis des Gammastrahlenausbruchs widmet. Diese zufälligen und flüchtigen Explosionen signalisieren wahrscheinlich die Geburt von Schwarzen Löchern. Mit eingeschaltetem UVOT ist Swift jetzt voll funktionsfähig. Die beiden anderen Instrumente von Swift - das Burst-Alert-Teleskop (BAT) und das Röntgenteleskop (XRT) - wurden in den letzten Wochen eingeschaltet und haben seitdem Gammastrahlen-Bursts ausgelöst.
"Nach vielen Jahren des Aufbaus des UVOT war es aufregend, es auf die berühmte Windrad-Galaxie M101 zu richten", sagte Peter Roming, leitender UVOT-Wissenschaftler am Penn State. „Insbesondere die ultravioletten Wellenlängen zeigen Regionen der Sternentstehung in den wispigen Spiralarmen der Galaxie. Diese Beobachtung mit erstem Licht ist mehr als ein hübsches Bild. Sie ist ein Test für die Fähigkeiten des UVOT. “
Die drei Teleskope von Swift arbeiten zusammen. Die BVT erkennt Gammastrahlen-Bursts und dreht den Satelliten in Sekundenschnelle autonom, um den Burst in Sichtweite des XRT und des UVOT zu bringen, die detaillierte Nachbeobachtungen des Burst-Nachglühens liefern. Obwohl der Ausbruch selbst innerhalb von Sekunden verschwunden ist, können Wissenschaftler das Nachleuchten untersuchen, um Hinweise auf den Ursprung und die Art des Ausbruchs zu erhalten, ähnlich wie bei Detectives an einem Tatort.
Das UVOT erfüllt mehrere wichtige Funktionen. Zunächst wird der Ort des Gammastrahlen-Bursts einige Minuten nach der BVT-Erkennung genau bestimmt. Das XRT bietet eine Burst-Position innerhalb eines Bereichs von 1 bis 2 Bogensekunden. Der UVOT bietet eine Präzision von weniger als einer Bogensekunde, ein Punkt am Himmel, der weitaus kleiner ist als das Nadelöhr auf Armlänge. Diese Informationen werden dann an Wissenschaftler in Observatorien auf der ganzen Welt weitergeleitet, damit sie das Nachleuchten mit anderen Teleskopen betrachten können.
Wie der Name schon sagt, erfasst der UVOT die optische und ultraviolette Komponente des Fading Burst Afterglow. "Die optischen Observatorien" Big Gun "wie Hubble, Keck und VLT haben im Laufe der Jahre nützliche Daten geliefert, jedoch nur für den späteren Teil des Nachglühens", sagte Keith Mason, UVOT-Leiter des Vereinigten Königreichs am Mullard des University College London Weltraumwissenschaftliches Labor. „Das UVOT ist nicht so leistungsfähig wie diese Observatorien, hat jedoch den Vorteil, dass es aus dem sehr dunklen Himmel des Weltraums beobachtet werden kann. Darüber hinaus wird das Nachleuchten innerhalb von Minuten beobachtet, im Gegensatz zu den tag- oder einwöchigen Verzögerungszeiten, die bei stark genutzten Observatorien auftreten. Der Großteil des Nachglühens verblasst innerhalb von Stunden. “
Der ultraviolette Anteil wird besonders aufschlussreich sein, sagte Roming. "Wir wissen fast nichts über den ultravioletten Teil eines Gammastrahlen-Nachglühens", sagte er. „Dies liegt daran, dass die Atmosphäre die meisten ultravioletten Strahlen daran hindert, Teleskope auf der Erde zu erreichen, und dass sich nur wenige ultraviolette Teleskope im Orbit befanden. Mit einem UV-Teleskop haben wir einfach noch nicht schnell genug einen Ausbruch erreicht. "
Die Bildgebungsfunktion des UVOT ermöglicht es Wissenschaftlern, die Form des Nachglühens zu verstehen, wenn es sich entwickelt und verblasst. Die spektrale Fähigkeit des Teleskops ermöglicht eine detaillierte Analyse der Dynamik des Nachglühens, wie z. B. der Temperatur, Geschwindigkeit und Richtung des bei der Explosion ausgestoßenen Materials.
Das UVOT wird Wissenschaftlern auch dabei helfen, die Entfernung zu den näheren Gammastrahlenausbrüchen innerhalb einer Rotverschiebung von 4 zu bestimmen, was einer Entfernung von etwa 11 Milliarden Lichtjahren entspricht. Das XRT bestimmt Entfernungen zu weiter entfernten Bursts.
Wissenschaftler hoffen, mit UVOT und XRT das Nachleuchten kurzer, weniger als zwei Sekunden langer Ausbrüche beobachten zu können. Solche Nachglühen sind noch nicht gesehen worden; Es ist nicht klar, ob sie schnell verblassen oder einfach nicht existieren. Einige Wissenschaftler glauben, dass es mindestens zwei Arten von Gammastrahlenausbrüchen gibt: längere (mehr als zwei Sekunden), die Nachglühen erzeugen und durch massive Sternexplosionen verursacht zu werden scheinen, und kürzere, die durch Zusammenschlüsse von Schwarzen Löchern oder Schwarzen Löchern verursacht werden können Neutronensterne. UVOT und XRT werden dazu beitragen, verschiedene Theorien und Szenarien auszuschließen.
Das UVOT ist ein 30-Zentimeter-Teleskop mit verstärkten CCD-Detektoren und ähnelt einem Instrument der XMM-Newton-Mission der Europäischen Weltraumorganisation. Das UVOT ist so empfindlich wie ein vier Meter langes optisches Bodenteleskop. Die täglichen Beobachtungen des UVOT werden jedoch nicht wie M101 aussehen. Entfernte und schwache Nachleuchten mit Gammastrahlenausbrüchen erscheinen selbst dem starken UVOT als winzige Lichtflecken. Das UVOT ist ein Gemeinschaftsprodukt von Penn State und dem Mullard Space Science Laboratory.
Swift ist eine mittelständische Entdeckermission, die von der NASA Goddard verwaltet wird. Swift ist eine NASA-Mission unter Beteiligung der italienischen Weltraumbehörde und des Forschungsrats für Teilchenphysik und Astronomie in Großbritannien. Es wurde in Zusammenarbeit mit nationalen Labors, Universitäten und internationalen Partnern gebaut, darunter die Penn State University in Pennsylvania, USA.; Los Alamos National Laboratory in New Mexico, USA; Sonoma State University in Kalifornien, USA; die Universität von Leicester in Leicester, England; das Mullard Space Science Laboratory in Dorking, England; das Brera-Observatorium der Universität Mailand in Italien; und das ASI Science Data Center in Rom, Italien.
Originalquelle: Pressemitteilung des Eberly College of Science
