Un profesor y astrofísico de la Universidad de Alabama en Huntsville UAH ha detectado la primera fuente astrofísica de alta energía de la luna.
La detección fue parte de un esfuerzo de prueba de principio para verificar un nuevo paradigma: usar un instrumento en órbita lunar y las características únicas de la luna para observaciones de astrofísica nuclear. La relativa simplicidad de este enfoque puede dar a los científicos una manera efectivaestudiar el universo que es menos costoso que otras técnicas sin sacrificar el rendimiento, dice el Dr. Richard S. Miller, de UAH, quien dirigió su desarrollo y pruebas.
La técnica es útil para detectar y caracterizar objetos en el universo cuyas propiedades cambian con el tiempo, dice el Dr. Miller. "Este tipo de astrofísica del" dominio del tiempo "es una disciplina nueva y en evolución en la que la variabilidad da una idea de la naturaleza de la naturaleza cósmicaprocesos, que nos ayudan a sondear supernovas, explorar agujeros negros y el ciclo de vida de la materia y la energía en la galaxia y más allá "
La técnica de ocultación lunar utiliza la ocultación, o eclipses, de una fuente cósmica por la luna para tomar "instantáneas" de rayos gamma del universo más allá.
"El patrón de eclipses es único para cada ubicación del cielo, ya que depende solo de la orientación relativa de la luna, la nave espacial y la posición en el cielo de interés", dice el Dr. Miller. "La técnica proporciona un rendimiento óptimo alrededor de airlesscuerpos planetarios, por eso hemos ido a la luna. Además, hemos desarrollado una nueva caja de herramientas de análisis de datos que permite que los datos de ocultación se estudien rápidamente para identificar las fuentes cósmicas específicas y caracterizar su salida de radiación ".
La validación de la técnica fue un paso importante para apoyar el Explorador de ocultación lunar LOX, un concepto de misión dedicado que se está desarrollando para su consideración futura como parte del programa Explorador de clase media MIDEX de la NASA. Las misiones en este programa tienen un precio máximode $ 250 millones, y el Dr. Miller dice que se espera que LOX sea una ganga relativa en comparación con las técnicas tradicionales diseñadas para abordar la misma ciencia, que según él son complejas y pueden requerir el desarrollo de tecnologías que actualmente no existen.
"El desafío de esos grandes enfoques tradicionales impulsados por la tecnología es lo que me hizo pensar, '¿Cómo podemos hacer la misma ciencia de una manera más rentable?'", Dice el Dr. Miller. "Mientras que el instrumento que orbitará ella luna será bastante grande, no será tan compleja como otros telescopios grandes que buscan sondear esta parte del espectro electromagnético. LOX es análogo a una gran nave espacial planetaria, y tenemos una amplia experiencia operando instrumentos similares más pequeños en la lunay en otros lugares "
El Dr. Miller se unió al coautor Dr. David Lawrence del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins para probar la técnica reutilizando datos del Espectrómetro de Rayos Gamma del Prospector Lunar de la NASA LP-GRS, que orbitó la luna durante un añoy medio en 1998 y 1999. El Dr. Lawrence ha dirigido muchos análisis de la ciencia lunar utilizando datos LP-GRS.
"Codificado en estos datos está el patrón de ocultaciones generado por la luna", dice el Dr. Miller. "Usando el patrón de eclipses, podemos determinar si existe una fuente de rayos gamma en cualquier lugar del cielo".
El propósito original del Lunar Prospector era estudiar la composición elemental de la superficie lunar, pero los científicos utilizaron los datos que recolectó para mirar hacia el cielo. Al hacerlo, identificaron la primera fuente astrofísica detectada desde la luna, Cygnus X-1, una conocida fuente de rayos X galáctica que se cree que incluye un agujero negro.
"No descubrimos Cygnus X-1, sino que lo usamos como una validación, una prueba", dice el Dr. Miller. "¿Podríamos ver la fuente? Utilizando esta técnica, lo hicimos absolutamente".
La investigación, que fue aceptada en solo cinco días para su publicación en "Astrophysical Journal Letters", logró detectar la fuente, localizarla en el cielo y monitorearla durante un período de seis meses.
"Esos son tres de los elementos clave para hacer astronomía en el dominio del tiempo", dice el Dr. Miller. "Comprender la variación en el tiempo es fundamental para comprender la naturaleza de las fuentes".
El trabajo continúa varios años de investigación en ciencias lunares que el Dr. Miller ha llevado a cabo con el objetivo de desarrollar la luna para su uso en astrofísica.
"Un beneficio clave de la luna en astrofísica es que no tiene atmósfera ni magnetoesfera", lo que puede afectar la calidad de los datos, dice el Dr. Miller. "También tiene un fondo de radiación relativamente estable y bien entendido. CreoEsto nos brinda una oportunidad real de pensar fuera de la caja con este nuevo enfoque. Apoya objetivos astrofísicos importantes, supera los desafíos técnicos y de costos de otras técnicas y, en última instancia, ayuda a establecer aún más la luna como una plataforma para la ciencia ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Alabama Huntsville . Original escrito por Jim Steele. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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