NICER van NASA vangt Opname X-ray burst

That's one small step for a man, a giant leap for mankind, dat waren de woorden van Neill Armstrong toen hij zijn eerste stap op de maan zette. De ruimte en het universum interesseren ons allemaal, vind hier alles terug over ons zonnestelstel, de NASA, geplande ruimte missies en andere gebeurtenissen die ons allemaal aangaan.
Plaats reactie
Gebruikersavatar
univers
Observer
Berichten: 33354
Lid geworden op: 27 jan 2013, 11:10

NICER van NASA vangt Opname X-ray burst

Bericht door univers » 09 nov 2019, 07:14

Afbeelding

NASA's neutronenster Interior Composition Explorer (NICER) telescoop op het Internationale Ruimtestation detecteerde een plotselinge piek van röntgenstralen om ongeveer 10:04 pm EDT op 20 augustus. De burst werd veroorzaakt door een massale thermonucleaire flits op het oppervlak van een pulsar , de verpletterde overblijfselen van een ster die lang geleden explodeerde als een supernova.

De X-ray burst, de helderste die NICER tot nu toe heeft gezien, kwam van een object met de naam SAX J1808.4-3658 of kortweg J1808. De waarnemingen onthullen vele fenomenen die nog nooit samen in één burst zijn gezien. Bovendien lichtte de verzonken vuurbal weer kort op om redenen die astronomen nog niet kunnen verklaren.

"Deze burst was uitstekend," zei hoofdonderzoeker Peter Bult, een astrofysicus bij het Goddard Space Flight Center van NASA in Greenbelt, Maryland, en de Universiteit van Maryland, College Park. "We zien een tweestaps verandering in helderheid, waarvan we denken dat het wordt veroorzaakt door het uitwerpen van afzonderlijke lagen van het pulsaroppervlak en andere functies die ons zullen helpen de fysica van deze krachtige gebeurtenissen te decoderen."

De explosie, die astronomen classificeren als een Type I X-ray burst , gaf evenveel energie af in 20 seconden als de zon in bijna 10 dagen. Het detail dat NICER vastlegde bij deze recorduitbarsting, helpt astronomen hun inzicht in de fysische processen die de thermonucleaire flare-ups ervan aansturen en andere barstende pulsars te verfijnen.


Een thermonucleaire explosie op een pulsar genaamd J1808 resulteerde in de helderste uitbarsting van röntgenstralen die tot nu toe is waargenomen door de Neutron-ster Interior Composition Explorer (NICER) telescoop van NASA. De explosie vond plaats op 20 augustus 2019 en bracht in 20 seconden evenveel energie vrij als onze zon in bijna 10 dagen. Kijk hoe wetenschappers denken dat deze ongelooflijke explosie heeft plaatsgevonden.
Credits: NASA's Goddard Space Flight Center

Een pulsar is een soort neutronenster, de compacte kern die achterblijft wanneer een enorme ster zonder brandstof komt te zitten, instort onder zijn eigen gewicht en explodeert. Pulsars kunnen snel draaien en röntgen-emitterende hotspots op hun magnetische polen hosten. Terwijl het object draait, veegt het de hete plekken over onze gezichtslijn en produceert het regelmatig pulsen van hoogenergetische straling.

J1808 bevindt zich op ongeveer 11.000 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Boogschutter. Het draait elke seconde met een duizelingwekkende 401 rotaties en is een lid van een binair systeem. De metgezel is een bruine dwerg, een object groter dan een gigantische planeet maar te klein om een ​​ster te zijn. Een gestage stroom waterstofgas stroomt van de metgezel naar de neutronenster en het hoopt zich op in een enorme opslagstructuur die een accretieschijf wordt genoemd.

Gas in accretieschijven beweegt niet gemakkelijk naar binnen. Maar om de paar jaar worden de schijven rond pulsars zoals J1808 zo dicht dat een grote hoeveelheid van het gas wordt geïoniseerd of ontdaan van zijn elektronen. Dit maakt het moeilijker voor licht om door de schijf te bewegen. De gevangen energie start een weggelopen proces van verwarming en ionisatie dat nog meer energie vangt. Het gas wordt beter bestand tegen stroming en begint naar binnen te spiraalsgewijs en valt uiteindelijk op de pulsar.

Waterstof dat op het oppervlak regent, vormt een hete, steeds dieper wordende, wereldwijde 'zee'. Aan de basis van deze laag nemen temperaturen en drukken toe totdat waterstofkernen samensmelten tot heliumkernen, die energie produceren - een proces dat aan het werk is in de kern van onze Zon.

"Het helium vestigt zich en bouwt een eigen laag op", zegt Goddard's Zaven Arzoumanian, de plaatsvervangend hoofdonderzoeker voor NICER en co-auteur van het papier. “Zodra de heliumlaag een paar meter diep is, laten de omstandigheden heliumkernen samen smelten tot koolstof. Dan barst het helium explosief los en laat een thermonucleaire vuurbal over het hele pulsaroppervlak los. '

Astronomen gebruiken een concept genaamd de Eddington-limiet - genoemd naar de Engelse astrofysicus Sir Arthur Eddington - om de maximale stralingsintensiteit te beschrijven die een ster kan hebben voordat die straling ervoor zorgt dat de ster uitzet. Dit punt hangt sterk af van de samenstelling van het materiaal dat boven de emissiebron ligt.

"Onze studie exploiteert dit al lang bestaande concept op een nieuwe manier," zei co-auteur Deepto Chakrabarty, een professor in de natuurkunde aan het Massachusetts Institute of Technology in Cambridge. “We zien blijkbaar de Eddington-limiet voor twee verschillende composities in dezelfde röntgenstralen. Dit is een zeer krachtige en directe manier om de nucleaire verbrandingsreacties te volgen die aan de gebeurtenis ten grondslag liggen. "

Toen de burst begon, laten NICER-gegevens zien dat de helderheid van de röntgenstralen bijna een seconde afvlakte voordat hij weer langzamer toenam. De onderzoekers interpreteren deze 'kraam' als het moment waarop de energie van de explosie voldoende is opgebouwd om de waterstoflaag van de pulsar de ruimte in te blazen.

De vuurbal bleef nog twee seconden bouwen en bereikte toen zijn hoogtepunt, waarbij de zwaardere heliumlaag werd afgeblazen. Het helium expandeerde sneller, haalde de waterstoflaag in voordat het kon dissiperen en vertraagde vervolgens, stopte en zette zich terug op het oppervlak van de pulsar. Na deze fase lichtte de pulsar kort weer op met ongeveer 20 procent om redenen die het team nog niet begrijpt.

Tijdens de recente activiteitenronde van de J1808 detecteerde NICER een andere, veel zwakkere röntgenstraal die geen van de belangrijkste kenmerken vertoonde die werden waargenomen in het evenement van 20 augustus.

Naast het detecteren van de uitbreiding van verschillende lagen, onthullen NICER-waarnemingen van de ontploffing röntgenstralen die reflecteren van de accretieschijf en registreren het flikkeren van "burst-oscillaties" - röntgensignalen die stijgen en dalen met de spinfrequentie van de pulsar maar dat optreden op verschillende oppervlaktelocaties dan de hotspots die verantwoordelijk zijn voor de normale röntgenpulsen.

Een paper met een beschrijving van de bevindingen is gepubliceerd door The Astrophysical Journal Letters en is online beschikbaar .

NICER is een Astrophysics Mission of Opportunity binnen het Explorer-programma van NASA, dat frequente vluchtkansen biedt voor wetenschappelijk onderzoek van wereldklasse vanuit de ruimte met behulp van innovatieve, gestroomlijnde en efficiënte managementbenaderingen in de wetenschapsgebieden heliofysica en astrofysica. NASA's Space Technology Mission Directorate ondersteunt de SEXTANT-component van de missie en demonstreert pulsar-gebaseerde ruimtevaartnavigatie.

https://www.nasa.gov/feature/goddard/20 ... -ray-burst
Een mens is net een open boek, je moet het enkel kunnen lezen.

Plaats reactie