Hard en zacht. NeXT, wat staat voor New exploration X-Ray Telescope, is een röntgenastronomiesatelliet van de volgende generatie die momenteel in ontwikkeling is, met lancering gepland in 2013. Terwijl Japan het belangrijkste ruimtevaartuig en verschillende instrumenten zal leveren, NASA, en in het bijzonder de Goddard Space Flight Center heeft zojuist aangekondigd dat ze een nieuw instrument aan het ruimtevaartuig zullen toevoegen, de High-Resolution Soft X-Ray Spectrometer (SXS). Hoewel het belangrijkste instrument van het ruimtevaartuig de harde röntgentelescoop (HXT's) zal zijn, is de toevoeging van SXS slechts een van de vele complementaire instrumenten die een "yin en yang" -aspect bieden aan de verkenningen van NeXT, die hopen nieuwe facetten van het universum te onthullen.
Het concept van yin en yang omvat twee tegengestelde, maar tegelijkertijd complementaire aspecten van elk fenomeen, of vergelijking van twee fenomenen. NeXT zal beide aspecten gebruiken. Met de toevoeging van NASA's SXS, zal NeXT zowel zogenaamde "harde" als "zachte" röntgenstralen observeren. Harde röntgenstralen zijn röntgenstralen met de hoogste energie, meestal met energieën van meer dan 10.000 elektronvolt (of 10 keV), terwijl röntgenstralen met lagere energie zachte röntgenstralen worden genoemd, die minder energie en langere golflengten hebben. Er zijn verschillende soorten instrumenten nodig om elke soort te detecteren.
Conventionele röntgenspiegels kunnen zich meestal alleen concentreren op zachte röntgenstralen tot 10 keV. NeXT's HXT's zullen een "superspiegel" gebruiken die een meerlaagse coating op het reflecterende oppervlak heeft om harde röntgenstralen te observeren. De missieontwerpers zijn van plan deze techniek te gebruiken om de energieband van de röntgenspiegels met bijna een orde van grootte uit te breiden. Observatie van harde röntgenstralen zal de studie van de verschillende versnellingsverschijnselen in het universum mogelijk maken, zoals donkere energie, kosmische straling en supernovaresten, waarvan astronomen zeggen dat ze nooit volledig kunnen worden begrepen door de waarnemingen van de thermische fenomenen onder 10 keV.
We weten al geruime tijd dat kosmische röntgenstralen worden versneld door supernovaresten. Maar sommige kosmische röntgenstralen hebben een zo hoog energieniveau dat ze onmogelijk afkomstig kunnen zijn van een supernovarest. Deze hoogenergetische of harde kosmische röntgenstralen zijn mogelijk ontstaan tijdens de ontwikkeling van clusters van sterrenstelsels. Volgens deze theorie ontstonden er schokgolven toen de sterrenstelselclusters, die eerst klein waren, in botsing kwamen en overvloeiden in grote, waardoor de deeltjes enorm werden versneld. NeXT kan deze theorie bevestigen of weerleggen.
NeXT heeft zowel een zachte röntgentelescoop als een zachte röntgenspectrometer. Met deze instrumenten kan het ruimtevaartuig de aard van donkere materie op grote schaal in het heelal onderzoeken en ook onderzoeken hoe heldere sterrenstelsels en clusters van sterrenstelsels ontstaan en evolueren.
"We zijn heel blij dat we de mogelijkheid hebben om een krachtige nieuwe röntgenspectrometer te creëren die in samenwerking met onze partners in Japan een geheel nieuwe wereld van hoogenergetische astrofysica zal openen", zegt Richard L. Kelley, de hoofdonderzoeker van de SXS. missie bij Goddard. We hebben een geweldig team dat met spanning wacht om aan het werk te gaan. ”
Als aanvulling op de röntgentelescopen zullen er ook Wide-band X-ray Imagers (WXI) zijn voor een breed energiebereik. Omdat het moeilijk is om zo'n groot energiebereik met een enkele detector af te dekken, zal NeXT een hybride detector gebruiken, die bestaat uit een zachte röntgendetector in het bovenste stadium en een harde röntgendetector in het lage stadium. Het zal verdunde röntgen-CCD's (opgeladen gekoppelde apparaten) gebruiken voor de bovenste trap, die alleen de zachte röntgenstralen stoppen en en een CdTe (cadmium telluride) pixeldetector voor de onderste trap.
Ook in het instrumentarium zit een Soft Gamma-ray detector (SGD), die nog in ontwikkeling is. Het zal een ultra-lage achtergrond, hooggevoelige detector in zachte gammastraalband bevatten door een actieve afscherming en een pixeldetector te combineren.
Charles Gay, adjunct-adjunct-beheerder van het Directoraat Wetenschapsmissie van NASA in Washington, zei dat missies als SXS en NeXT 'de wetenschap van NASA uitbreiden door middel van partnerschappen met internationale en commerciële organisaties', een ander complementair aspect van een missie vol yin en yang.
Oorspronkelijke nieuwsbron: NASA,
