Swift-satellitens Ultraviolet / Optical Telescope (UVOT) har sett första ljuset och fångat en bild av Pinwheel Galaxy, länge älskad av amatörastronomer som den "perfekta" ansikts-på spiralgalaxen. UVOT förblir nu beredd att observera sin första gammastrålningsutbrott och Swift-observatoriet, som lanserades i jordbana i november 2004, är nu fullt operativt.
Swift är ett NASA-ledat uppdrag tillägnad gamma-ray burst mysteriet. Dessa slumpmässiga och flyktiga explosioner signalerar troligen födelsen av svarta hål. När UVOT är på är Swift nu fullt fungerande. Swifts två andra instrument - Burst Alert Telescope (BAT) och X-ray Telescope (XRT) - tändes under de senaste veckorna och har snappat gammastrålar sedan dess.
"Efter många års arbete med att bygga UVOT var det spännande att peka det mot den berömda Pinwheel Galaxy, M101," sade Peter Roming, UVOT-ledare vid Penn State. ”De ultravioletta våglängderna avslöjar i synnerhet stjärnor av stjärnbildning i galaxens vittiga spiralarmar. Men mer än en vacker bild är denna första ljusobservation ett test av UVOT: s kapacitet. "
Swifts tre teleskop fungerar i samklang. BAT upptäcker gammastrålningsbristningar och vrider satelliten autonomt på några sekunder för att föra skurven med tanke på XRT och UVOT, som ger detaljerade uppföljningsobservationer av brask efterglödningen. Även om själva skuren är borta inom några sekunder kan forskare studera efterglödet efter ledtrådar om brottets ursprung och natur, ungefär som detektiv på en brottsplats.
UVOT har flera viktiga funktioner. Först kommer det att fastställa gammastrålningsplatsen några minuter efter BAT-detektionen. XRT tillhandahåller en bristningsposition inom ett 1- till 2-arcsekundområde. UVOT kommer att ge sub-bågsekund precision, en plats på himlen som är mycket mindre än en nålöga på armlängden. Denna information överförs sedan till forskare vid observatorier runt om i världen så att de kan se efterglödet med andra teleskoper.
Som namnet gäller fångar UVOT den optiska och ultravioletta komponenten i den blekningsbristande efterglödningen. "De" stora pistolen "optiska observatorier som Hubble, Keck och VLT har tillhandahållit användbar data under åren, men bara för den senare delen av efterglödningen," sa Keith Mason, Storbritanniens UVOT-ledare vid University College London's Mullard Rymdvetenskapslaboratorium. "UVOT är inte lika kraftfull som dessa observatorier, men har fördelen att observera från de mycket mörka himlen i rymden. Dessutom kommer det att börja observera brast efterglödet inom några minuter, i motsats till de dagslånga eller veckolånga fördröjningstiderna som ingår i starkt använda observatorier. Huvuddelen av efterglödningen bleknar inom några timmar. ”
Den ultravioletta delen kommer att vara särskilt avslöjande, säger Roming. "Vi vet nästan ingenting om den ultravioletta delen av en gammastrålebrist efterglödning," sade han. ”Detta beror på att atmosfären blockerar de flesta ultravioletta strålar från att nå teleskop på jorden, och det har funnits få ultravioletta teleskoper i omloppsbana. Vi har helt enkelt ännu inte nått en spräng snabbt nog med ett UV-teleskop. "
UVOT: s bildförmåga gör det möjligt för forskare att förstå formen på efterglödningen när den utvecklas och bleknar. Teleskopets spektralkapacitet möjliggör en detaljerad analys av efterglödets dynamik, såsom temperatur, hastighet och materialriktning som kastas ut i explosionen.
UVOT kommer också att hjälpa forskare att bestämma avståndet till de närmare gammastrålarna, inom en rödskift på 4, vilket motsvarar ett avstånd på cirka 11 miljarder ljusår. XRT bestämmer avstånd till mer avlägsna skurar.
Forskare hoppas kunna använda UVOT och XRT för att observera efterglödet av korta skurar, mindre än två sekunder långa. Sådana efterglödningar har ännu inte sett; det är inte klart om de bleknar snabbt eller helt enkelt inte existerar. Vissa forskare tror att det finns minst två typer av gammastrålar: längre (mer än två sekunder) som genererar efterglödningar och som verkar orsakas av massiva stjärnexplosioner, och kortare som kan orsakas av sammanslagningar av svarta hål eller neutronstjärnor. UVOT och XRT hjälper till att utesluta olika teorier och scenarier.
UVOT är ett 30 centimeter teleskop med intensifierade CCD-detektorer och liknar ett instrument på Europeiska rymdorganisationens XMM-Newton-uppdrag. UVOT är lika känslig som ett fyra meter optiskt markbaserat teleskop. UVOT: s dagliga observationer kommer dock att se ut som M101. Avlägsna och svaga gamma-ray burst efterglödningar kommer att framstå som små fläckar av ljus även till den kraftfulla UVOT. UVOT är en gemensam produkt från Penn State och Mullard Space Science Laboratory.
Swift är ett medelklassigt utforskareuppdrag som hanteras av NASA Goddard. Swift är ett NASA-uppdrag med deltagande av den italienska rymdbyrån och Particle Physics and Astronomy Research Council i Storbritannien. Det byggdes i samarbete med nationella laboratorier, universitet och internationella partners, inklusive Penn State University i Pennsylvania, USA .; Los Alamos National Laboratory i New Mexico, USA; Sonoma State University i Kalifornien, USA; University of Leicester i Leicester, England; Mullard Space Science Laboratory i Dorking, England; Brera-observatoriet vid Milanos universitet i Italien; och ASI Science Data Center i Rom, Italien.
Ursprunglig källa: Eberly College of Science News release
