Wikipédia

Fermi gamma-sugár űrtávcső

Ez a közzétett változat, ellenőrizve: 2023. november 25.
Ez a szócikk vagy bekezdés egy nemrég befejezett, jelenleg zajló, a közeljövőben induló, vagy tervezett űrexpedícióról szól.
A küldetés követhető a Twitteren (NASAGLAST)

Az adatok még jelentősen módosulhatnak. Legutóbbi módosítás: 2023. november 25.

A Fermi gamma-sugár űrtávcső (korábbi nevén: Gamma-ray Large Area Space Telescope - röviden: GLAST) a gamma-sugárzás tartományában kutató űrteleszkóp, mely 2008. június 11-én 16:05-kor (UTC) indult, és amelynek célja a Világegyetem feltérképezése a legnagyobb energiákon. A Compton űrtávcső munkáját sokkal korszerűbb műszerekkel folytatva olyan asztrofizikai és kozmológiai jelenségeket tanulmányoz, mint az aktív galaxismagok, pulzárok, gamma-kitörések és egyéb nagy energiájú források, valamint a sötét anyag. A Fermi program a NASA, az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma, továbbá Franciaország, Japán, Németország, Olaszország és Svédország együttműködésében valósul meg.[1]

Fermi gamma-sugár űrtávcső
Fantáziarajz a GLAST műholdról
Fantáziarajz a GLAST műholdról
Ország Egyesült Államok
ŰrügynökségNASA NASA
GyártóGeneral Dynamics
TípusCsillagászati műhold
Küldetés
Indítás dátuma2008. június 11. 16:05
Indítás helyeUSAF Cape Canaveral légibázis, 17. indítóállás
HordozórakétaDelta II 7920
Tömeg4303
Pályaelemek
Pályaalacsony Föld körüli pálya
Pályamagasság550 km
Inklináció28,5°
COSPAR azonosító2008-029A
SCN33053
A Fermi gamma-sugár űrtávcső weboldala
RSS hírek: [1]
Sablon • Wikidata • Segítség
A teljes égbolt képe a GLAST műszereivel nézve. A középső vörös sáv a Tejút, emellett néhány pulzár és egy blazár látható
A Fermi emblémája
A GLAST indítása Delta II 7920 rakétával
A GLAST, építése közben
A GLAST a hordozórakéta orrában

Áttekintés

szerkesztés

A Fermi fedélzetén két tudományos berendezés található, a Large Area Telescope (LAT, azaz Nagy Látómezejű Távcső) és a Gamma-ray Burst Monitor (GBM, Gamma-kitörés Monitor, eredeti nevén GLAST Burst Monitor, azaz GLAST Kitörés-Monitor). A LAT egy képalkotásra alkalmas gamma-detektor, amely 30 millió és 300 milliárd elektronvolt (30 MeV - 300 GeV) közötti energiával rendelkező fotonokat képes érzékelni. A GBM 14 darab szcintillációs detektorból áll, amelyek 8 ezertől 30 millió elektronvolt (8 keV -30 MeV) energiáig tudják észlelni a fotonokat.

A műholdat, amelyen a műszereket elhelyezték, az arizonai General Dynamics Advanced Information Systems készítette. A keringési pálya alacsony (magassága 550 km körüli), az űreszköz nagyjából 95 percenként kerüli meg a Földet. A működés során a műszereknek végig a Földdel átellenes irányba kell nézniük, ezért a szonda hintázó mozgással egyenlíti ki ennek hozzá viszonyított elmozdulását. A műszerek látómezeje egy nap körülbelül 16-szor pásztázza végig szinte a teljes égboltot. Emellett a műhold arra is képes, hogy szükség esetén folyamatosan egy adott pont felé nézzen, lehetővé téve a különleges figyelmet érdemlő célpontok megfigyelését.

A kilövés előtt a műszerek rezgési, vákuum és hőmérséklet-változási teszteken mentek át, hogy kiderüljön, biztosan bírják-e majd a kilövés idején tapasztalható igénybevételt, és képesek lesznek-e működni a világűrben.

A műszerek által mért adatok és az ezek feldolgozására szolgáló programok a nyilvánosság számára is elérhetőek a GLAST Science Support Center honlapján.[2] A Guest Investigator programhoz való csatlakozásra bárkinek lehetősége van, amennyiben kutatómunkája a Fermi méréseire épül.

Küldetés

szerkesztés

A GLAST program legfontosabb tudományos célkitűzései:[3]

A NASA tervei szerint a műhold küldetése öt évig fog tartani, de a remények szerint az üzemi idő akár tíz évre is kitolódhat.[4]

Indítás

szerkesztés

A GLAST indítására 2008. június 11-én került sor (ez több hetes csúszást jelent az előzetes tervekhez képest[5][6][7]), egy Delta II hordozórakéta segítségével, a Kennedy Űrközpontból. A műhold alacsony Föld körüli pályán kering, mintegy 550 kilométeres magasságban, 28,5 fokos inklinációval.[8]

A hold nevét 2008 augusztusában változtatták meg Fermi gamma-sugár űrtávcsőre.[9]

Tudományos eredmények

szerkesztés

Pulzárok

szerkesztés

2009. elejére a távcső 12 új, csak a gamma-tartományban látható pulzárt fedezett fel, és továbbiak megfigyelésével pontosította a rájuk vonatkozó ismeretanyagot.[10]

2009 márciusában publikálták a gamma-tartományban legfényesebb 205 égitest listáját. Közülük a tíz legfényesebb:

  • A Tejútrendszeren belül:
  • A Tejútrendszeren kívül:
    • NGC 1275: Seyfert-galaxis, 233 millió fényév távolságban (vöröseltolódása z=0.017559). A "Perseus A"-ként is ismert galaxis a Perseus galaxishalmaz középpontjában található, s főként intenzív rádiósugárzásáról ismert.
    • 3C 454.3 Blazár 7,2 milliárd fényévre (vöröseltolódása z=1.757). A mérések időtartama alatt a 3C 454.3 volt az égbolt gamma-tartományban legfényesebb blazárja. Felfényléseit elhalványodások követték, de a Fermi sosem vesztette szem elől. A galaxis a Perszeusz csillagképben van.
    • PKS 1502+106 A Ökörhajcsár csillagképben megfigyelhető blazár távolsága 10,1 milliárd fényév körüli. Hirtelen bukkant fel, gamma-fényessége rövid időre meghaladta a 3C 454.3 blazárét, majd elhalványodott.
    • PKS 0727-115 Mivel ez az objektum is a Tejútrendszer fősíkjának közelében helyezkedik el, azt gondolhatnánk róla, hogy galaxisunkhoz tartozik. A kutatók szerint azonban nem ez a helyzet, a Hajófar csillagképben megfigyelhető objektum valójában egy kvazár, melynek távolsága 9,6 milliárd fényév.
    • 0FGL J0614.3-3330 Ismeretlen objektum. A déli Galamb csillagképbeli, 0FGL J0614.3-3330 katalógusjelű forrás valószínűleg a Galaxison kívül található. Már az 1990-es években működő CGRO (Compton Gamma Ray Observatory) EGRET nevű műszere is detektálta, természete azonban még nem tisztázott.

Az eredményeket részletező szakcikk a The Astrophysical Journal Supplement c. folyóiratban fog megjelenni.[11] [12]

Fermi buborékok

szerkesztés
 
Fermi-buborékok emelkednek ki a Tejútrendszer síkjából (lilás színnel, művészi ábrázolás)

2010 novemberében bejelentették, hogy két gammasugár-kitüremkedést fedeztek fel, amik a Tejútrendszer síkjára merőlegesen emelkednek ki, és nagyjából 25 ezer fényév távolságra terjednek ki.[13] Az alakzatokat a Fermi iránti tiszteletből „Fermi-buborékok”-nak nevezték el (angolul: Fermi Bubbles).[13]

A sugarak keletkezési folyamata nem ismert. Az egyik elmélet szerint a sugárzást a Tejútrendszer középpontjában lévő szupermasszív fekete lyuk kelti; egy másik elképzelés szerint több szupernóva együttes sugárzása okozza.[14]

Tudományos felszerelés

szerkesztés

GBM

szerkesztés

A GLAST Burst Monitor a gamma-sugarak hirtelen felvillanásait észleli, amelyeket a gamma-kitörések és a napkitörések produkálnak. A 14 darab szcintillátort a műhold oldalain helyezték el, látómezejük így a Föld által el nem takart égbolt egészét lefedi. A detektorokat a beérkező fotonok minél jobb időbeli és spektrális (azaz energia szerinti) elkülönítésére optimalizálták.

Hasonló megfigyelési feladatot fog ellátni, mint az 1990-es években működő Compton-űrtávcső BATSE (Burst and Transient Source Experiment) berendezése.

LAT

szerkesztés

A Large Area Telescope egyedi fotonok detektálására alkalmas, hasonló elven működik, mint a földi részecskegyorsítókba épített berendezések. A fotonok vékony fémlapba ütköznek, ahol elektron-pozitron párokat keltenek. Ezek a töltött részecskék vékony szilíciumrétegeken haladnak át és ionizálják azokat. Ezáltal apró, detektálható elektromos impulzusok jönnek létre, a kutatók pedig az egyes szilíciumrétegek információiból határozzák meg a részecskék útvonalát. Az elektronok és pozitronok ezután a kaloriméterbe érnek, amely nagy mennyiségű cézium-jodid kristályt tartalmaz. Itt történik a részecskék teljes energiájának, és ezáltal az eredeti foton energiájának a meghatározása. A LAT látószöge az égboltnak nagyjából a 20%-át fedi le. Felbontása a legnagyobb energián néhány szögperc, 100 MeV-es fotonok esetén pedig 3 fok körüli.

A LAT egy teljes nagyságrenddel magasabb energiáig képes detektálni, mint elődje, a Compton űrtávcső EGRET (Energetic Gamma Ray Experiment Telescope) berendezése. A detektort több ország együttműködésében készítették el.

Jegyzetek

szerkesztés
  1. ↑ An Astro-Particle Physics Partnership Exploring the High Energy Universe - List of funders. SLAC. (Hozzáférés: 2007. augusztus 9.)
  2. ↑ GLAST Science Support Center. [2008. július 4-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2008. január 31.)
  3. ↑ The Mission. SLAC. (Hozzáférés: 2007. augusztus 9.)
  4. ↑ The GLAST Mission - GLAST Overview, mission length. NASA. [2007. augusztus 9-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2007. augusztus 9.)
  5. ↑ The GLAST Mission - GLAST Overview, orbital information. NASA. [2007. augusztus 9-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2007. augusztus 9.)
  6. ↑ NASA's Shuttle and Rocket Missions - hey hey whats goood in the hood Launch Schedule. NASA. (Hozzáférés: 2008. január 4.)
  7. ↑ Frey, Sándor: Startra kész a GLAST. Űrvilág.hu, 2008. május 31. (Hozzáférés: 2008. május 31.)
  8. ↑ Frey, Sándor: Repül a GLAST. Űrvilág.hu, 2008. június 11. (Hozzáférés: 2008. június 11.)
  9. ↑ Elek, Elza: Fermi-űrtávcső lett a GLAST-ból. Űrvilág, 2008. augusztus 28. (Hozzáférés: 2008. augusztus 30.)
  10. ↑ Fermi Telescope unveils a dozen new pulsars (angol nyelven). Astronomy.com, 2009. január 6. (Hozzáférés: 2009. január 7.)
  11. ↑ Kovács József: Elkészült a teljes égbolt gammatérképe. Hírek.csillagászat.hu, 2009. március 23. [2009. március 24-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2009. március 23.)
  12. ↑ Fermi's Best-Ever Look at the Gamma-Ray Sky (angol nyelven), 2009. március 11. (Hozzáférés: 2009. március 15.)
  13. ↑ a b Astronomers find giant, previously unseen structure in our galaxy (November 9, 2010) - E! Science News. [2015. január 20-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2015. január 20.)
  14. ↑ Scientific American, 2014, 07. szám

További információk

szerkesztés
 
A Wikimédia Commons tartalmaz Fermi gamma-sugár űrtávcső témájú médiaállományokat.
A lap eredeti címe: „https://hu.wikipedia.org/w/index.php?title=Fermi_gamma-sugár_űrtávcső&oldid=26635694”