NASA is van plan om in augustus een ballon op grote hoogte in te zetten om te zoeken naar gammastralen, of hoogenergetische golflengten die worden geproduceerd door enkele van de krachtigste explosies in ons universum. En vorige week gaf het bureau een missie-update.
De nieuwe gadget, bekend als ComPair, is officieel verscheept naar de lanceerbasis in New Mexico ter voorbereiding op het opstijgen volgende maand.
Als alles goed gaat op de grote dag, zal de ComPair ongeveer 133.000 voet (40.000 meter) boven de grond zitten, wat volgens NASA ongeveer vier keer de kruishoogte is van een commercieel vliegtuig. Als het eenmaal op zijn plaats is, hopen we dat het sleuteltechnologieën zal testen die zijn ontworpen om de informatierijke gammastralingssignalen die door de ruimte reizen op te vangen.
Simpel gezegd, gammastralen zijn onzichtbare golfvormen die worden gegenereerd door enkele van de meest extreme kosmische entiteiten en interstellaire scenario’s die je je kunt voorstellen. Ze komen vaak voort uit Neutronen sterrenstellaire lichamen zijn bijvoorbeeld erg dicht, een eetlepel van één is gelijk aan zoiets Mount Everest gewicht. Ze zijn ook te vinden in gebieden in de ruimte die zwarte gaten, pulsars en zelfs supernovae bevatten. Het vinden van deze stralen zou wetenschappers daarom kunnen helpen bij het dateren van de vreemde, intense dingen die ze uitspugen.
Verwant: Zo zou de lucht eruit zien als mensen gammastraling zouden kunnen zien (video)
Uiteindelijk zou het uitzoeken hoe de ruimte eruit ziet in de buurt van deze mysteries kunnen leiden tot nieuwe soorten fysica, aangezien gammastraling wordt aangetroffen in arena’s die kunnen dienen als een soort laboratorium in de ruimte. Veel experts hebben bijvoorbeeld plezier Test of de algemene relativiteitstheoriewat veel te maken heeft met zwaartekracht, is nog steeds sterk in de buurt van dingen als neutronensterren die zwaartekrachtvelden hebben die onvoorstelbaar sterk zijn in vergelijking met objecten in ons zonnestelsel.
Op de een of andere manier kunnen mensen door naar de sterren te kijken ervaringen opdoen die onmogelijk op onze eigen planeet zouden kunnen worden opgeroepen.
Het is waar dat gammastralen op aarde te vinden zijn, zoals bliksem, maar met ComPair wil NASA deze golven detecteren met specifieke energieën tussen 200.000 en 20 MeV. Het bureau zegt dat dit niveau van gammastraling typisch wordt geassocieerd met zaken als kosmische explosies, superzware zwarte gaten en zogenaamde gammastraaluitbarstingen. In wezen verwijzen gammastraaluitbarstingen naar wat veel experts beschouwen als de krachtigste en helderste explosies in ons universum, waarvan wordt aangenomen dat ze plaatsvinden tijdens de vorming van zwarte gaten zelf.
“Het energiebereik van gammastraling waarop we ons richten met ComPair wordt niet goed gedekt door de huidige observatoria”, zegt Caroline Kerans, hoofdonderzoeker van het instrument bij Goddard, zei hij in een verklaring. “We hopen dat na een succesvolle ballontestvlucht toekomstige versies van de technologieën zullen worden gebruikt in ruimtemissies.”
Een van die observatoria, waar Kerans naar verwijst, is NASA’s Fermi Gamma-Ray Space Telescope. Hoewel, in tegenstelling tot ComPair, Fermi bewaakt licht In het energiebereik tussen 8.000 en meer dan 300 miljard elektronvolt – een veel breder bereik dan de aankomende gammastraling-tracker van het bureau.
Volgens het recente persbericht is Fermi in feite de manier waarop het team in de eerste plaats het beste zoekbereik voor gammastraling van ComPair heeft gedecodeerd.
Het mechanisme van ComPair zit hem in de naam.
“Com” is een afkorting voor Compton-verstrooiing en “Pair” is een afkorting voor paarproductie. Compton-verstrooiing en paarproductie zijn de belangrijkste methoden voor het identificeren en meten van gammastraling.
Iets kleins, Compton proza Het verwijst naar hoe wanneer een hoogenergetisch lichtdeeltje, een foton genaamd, botst met een ander deeltje, zoals een elektron, het foton een deel van de energie overdraagt aan elk ander deeltje waarmee het botst. Aangezien gammastralen een vorm van licht zijn – ze zijn onzichtbaar voor het menselijk oog – wordt verwacht dat dit soms gebeurt als de stralen door het weefsel van de ruimte reizen.
Aan de andere kant verwijst paarproductie naar een gammastraalgebeurtenis die de kern van een atoom beschadigt, waardoor de gammastraal zelf in een paar deeltjes verandert. Een deel van het resulterende paar zal een elektron zijn en het andere zal een positron zijn, wat je kunt zien als een antimaterie-elektron. Het is alleen dat, in tegenstelling tot een elektron, een positron een positieve lading heeft.
Om deze reden worden positronen soms anti-elektronen genoemd – en ja, er zijn ook antiprotonen.
Om terug te gaan naar ComPair, er zijn vier componenten op het apparaat waarvan wordt verwacht dat ze samenwerken bij het detecteren van binnenkomende gammastraling. Ze zullen in wezen decoderen of een van deze twee genoemde processen heeft plaatsgevonden, en verschillende aspecten van hetzelfde signaal meten.
Ten eerste legt NASA uit dat ComPair is uitgerust met een instrument met 10 lagen siliciumdetectoren die de algemene locatie van binnenkomende gammastraling kunnen bepalen. Dan is er ook een zeer nauwkeurige calorimeter die de gammastralen kan meten die Compton-verstrooiing hebben ondergaan en een andere calorimeter die die kan meten die verband houden met paarproductie.
Ten slotte is er iets dat een anti-granaatdetector wordt genoemd. Kortom, een antibotsingsdetector kan onderscheiden of het binnenkomende signaal afkomstig is van een gammastraal of een ander type hoogenergetische deeltjesbundel die bekend staat als een kosmische stralen. In het laatste geval kan de detector de andere tools op ComPair vertellen het signaal te negeren. Anders ontstaat er verwarring in de gegevens en mogelijk enige verwarring over waar we naar kijken.
Maar voor nu is de volgende stap in de reis van ComPair gewoon de leegte in vliegen. Tot en met augustus, ComPair.
“Reizende ninja. Onruststoker. Spekonderzoeker. Expert in extreme alcohol. Verdediger van zombies.”
More Stories
China is van plan het Tiangong-ruimtestation uit te breiden; Stel deze in op “Space Rule” omdat het ISS wordt uitgeschakeld
De Verenigde Staten detecteren het eerste geval van de H5N1-vogelgriep bij een varken, wat aanleiding geeft tot bezorgdheid voor de mens
NASA zal in 2025 de ruimtewandelingen aan boord van het internationale ruimtestation hervatten na een lek in het ruimtepak