De ultraviolette / optische telescoop (UVOT) van de Swift-satelliet heeft het eerste licht gezien en legde een beeld vast van het Pinwheel-sterrenstelsel, lang geliefd bij amateurastronomen als het 'perfecte' face-on spiraalstelsel. De UVOT blijft nu klaar om zijn eerste gammastraaluitbarsting te observeren en het Swift-observatorium, gelanceerd in een baan om de aarde in november 2004, is nu volledig operationeel.
Swift is een door NASA geleide missie gewijd aan het mysterie van gammastraling. Deze willekeurige en vluchtige explosies duiden waarschijnlijk op de geboorte van zwarte gaten. Nu de UVOT is ingeschakeld, is Swift nu volledig operationeel. De twee andere instrumenten van Swift - de Burst Alert Telescope (BAT) en de X-ray Telescope (XRT) - zijn de afgelopen weken ingeschakeld en hebben sindsdien gammaflitsen opgevangen.
"Na vele jaren van inspanning bij het bouwen van de UVOT, was het opwindend om hem te richten op de beroemde Pinwheel Galaxy, M101", zegt Peter Roming, UVOT Lead Scientist bij Penn State. "Vooral de ultraviolette golflengten onthullen gebieden van stervorming in de piekerige spiraalarmen van de melkweg. Maar meer dan een mooi beeld, deze eerste-licht-observatie is een test van de mogelijkheden van de UVOT. "
De drie telescopen van Swift werken samen. De BAT detecteert gammastraaluitbarstingen en draait de satelliet autonoom binnen enkele seconden om de uitbarsting binnen het zicht van de XRT en de UVOT te brengen, die gedetailleerde follow-upwaarnemingen van de uitbarsting van de uitbarsting bieden. Hoewel de burst zelf binnen enkele seconden is verdwenen, kunnen wetenschappers de nagloed bestuderen voor aanwijzingen over de oorsprong en de aard van de burst, net als detectives op een plaats delict.
De UVOT heeft verschillende belangrijke functies. Ten eerste zal het de gammastraal burst-locatie een paar minuten na de BAT-detectie lokaliseren. De XRT biedt een burst-positie binnen een bereik van 1 tot 2 boogseconden. De UVOT zorgt voor sub-boogseconde precisie, een plek aan de hemel die veel kleiner is dan het oog van een naald op armlengte. Deze informatie wordt vervolgens doorgegeven aan wetenschappers van observatoria over de hele wereld, zodat ze de nagloeiing kunnen bekijken met andere telescopen.
Zoals de naam al zegt, vangt de UVOT de optische en ultraviolette component van de vervagende burst-nagloeiing. "De 'grote kanon' optische observatoria zoals Hubble, Keck en VLT hebben door de jaren heen bruikbare gegevens opgeleverd, maar alleen voor het latere deel van de nagloed", zegt Keith Mason, de Britse UVOT-leider aan Mullard, University College London Space Science Laboratory. "De UVOT is niet zo krachtig als deze observatoria, maar heeft het voordeel dat hij kan observeren vanuit de zeer donkere lucht van de ruimte. Bovendien zal het de burst-nagloeiing binnen enkele minuten beginnen te observeren, in tegenstelling tot de dag- of weeklange vertragingstijden die inherent zijn aan intensief gebruikte observatoria. Het grootste deel van de nagloei verdwijnt binnen enkele uren. '
Het ultraviolette deel zal bijzonder onthullend zijn, zei Roming. 'We weten bijna niets van het ultraviolette deel van een nagloed van gammastralen,' zei hij. 'Dit komt omdat de atmosfeer de meeste ultraviolette stralen blokkeert om telescopen op aarde te bereiken, en er zijn maar weinig ultraviolette telescopen in een baan om de aarde. We zijn simpelweg nog niet snel genoeg tot een uitbarsting gekomen met een UV-telescoop. "
De beeldvormingscapaciteit van de UVOT zal wetenschappers in staat stellen de vorm van de nagloei te begrijpen terwijl deze evolueert en vervaagt. Het spectrale vermogen van de telescoop maakt een gedetailleerde analyse mogelijk van de dynamiek van de nagloeiing, zoals de temperatuur, snelheid en richting van het materiaal dat bij de explosie wordt uitgeworpen.
De UVOT zal wetenschappers ook helpen de afstand tot de kortere gammastraaluitbarstingen te bepalen, binnen een roodverschuiving van 4, wat overeenkomt met een afstand van ongeveer 11 miljard lichtjaar. De XRT zal afstanden tot verder weg gelegen bursts bepalen.
Wetenschappers hopen de UVOT en XRT te gebruiken om de nagloeiing van korte bursts te observeren, minder dan twee seconden lang. Dergelijke nagloeiingen zijn nog niet gezien; het is niet duidelijk of ze snel vervagen of gewoon niet bestaan. Sommige wetenschappers denken dat er ten minste twee soorten gammaflitsen zijn: langere (meer dan twee seconden) die nagloeiing veroorzaken en die lijken te zijn veroorzaakt door enorme sterexplosies, en kortere die kunnen worden veroorzaakt door fusies van zwarte gaten of neutronensterren. De UVOT en XRT helpen verschillende theorieën en scenario's uit te sluiten.
De UVOT is een telescoop van 30 centimeter met versterkte CCD-detectoren en is vergelijkbaar met een instrument op de XMM-Newton-missie van de European Space Agency. De UVOT is net zo gevoelig als een optische telescoop van vier meter lang. De dagelijkse waarnemingen van de UVOT lijken echter niets op M101. Verre en zwakke nagloeiing van gammastralen zal verschijnen als kleine vlekjes licht, zelfs voor de krachtige UVOT. De UVOT is een gezamenlijk product van Penn State en het Mullard Space Science Laboratory.
Swift is een middelgrote verkenningsmissie die wordt beheerd door NASA Goddard. Swift is een NASA-missie met deelname van de Italian Space Agency en de Particle Physics and Astronomy Research Council in het Verenigd Koninkrijk. Het is gebouwd in samenwerking met nationale laboratoria, universiteiten en internationale partners, waaronder Penn State University in Pennsylvania, VS; Los Alamos National Laboratory in New Mexico, Verenigde Staten; Sonoma State University in Californië, VS; de Universiteit van Leicester in Leicester, Engeland; het Mullard Space Science Laboratory in Dorking, Engeland; de Brera-sterrenwacht van de universiteit van Milaan in Italië; en het ASI Science Data Center in Rome, Italië.
Oorspronkelijke bron: Eberly College of Science News Release
