|
Røntgen syn Takket være spejle anbragt inde i hinanden er NASAs NuSTAR teleskop klar
til at afsløre skjulte fænomener i kosmos Fiona
Harrison & Charles J. Hailey
Nogle af universets mest ekstreme fænomener - sorte
huller, neutron stjerner og rester af eksploderende stjerner - udsender
rigelige mængder røntgenstråler. Ligesom medicinske røntgenstråler
gennemtrænger huden og afslører knogler, gennemtrænger kosmiske versioner
skyer af gas og støv og afslører skjulte objekter i vor galakse og længere
ude. Indtil nu har ingen NASA mission været i stand til at
fokusere højenergi røntgenstråler og lave et klart billede af høj kvalitet.
Nuclear Spectroskopic Telescope Array (NuSTAR), som skal opsendes tidligt i
2012, vil være det første. Det består af to spejle, inklusive det vist
nedenfor, plus en detektor og en udfoldelig mast og dets billeder vil være
100 gange mere følsomme end dem fra tidligere missioner, med en opløsning der
svarer til det menneskelige øje.
At bygge et kamera til at indfange og optage
røntgenbilleder er meget anderledes end at konstruere et til optagelser af
optisk lys. Synligt lys reflekteres af et spejl vinkelret, hvilket er grunden
til at man holder spejlet parallelt med ansigtet. Men røntgenstråler preller
af på en spejlende overflade med en vinkel, der er næsten parallel med den,
mere som sten, der slår smut på en overflade af vand. At opsamle denne
prellende stråling kræver skaller af glas, der er stablet næsten som
plastikkopper, den ene inde i den anden. Hver skal, eller hvert lag,
indfanger noget af de indkommende røntgenstråler og de arbejder sammen og
danner et fokuseret billede. Hver af NuSTARS optikker udgøres af 133 concentriske
skaller af atomart jævnt glas, så jævnt at dets bump ikke er større end
størrelsen af afstanden mellem dets atomer. Glasset - den samme slags som
bruges i laptop- og smartphoneskærme - er blevet coated med hundredevis af
skiftende lag metal og enten kulstof eller silicium, så det reflekterer. Når
glasset er præpareret fastgør en præcisionsmaskine hvert stykke på plads til
en tolerance 20 gange så tyndt som et menneskehår. Skønt teleskopet kan
forekomme ømfindtligt, er det bygget til at modstå en turbulent start ombord
på en raket. Hvad vil vi finde? Måske usædvanlige objekter, der
sætter fysiske modeller af himmelfænomener på prøve. Indtil nu har
astronomerne været dårlige til at forudsige de hemmeligheder, som kosmos
indeholder, men hvis historien er en rettesnor, så ligger der overraskende
opdagelser forude.
Fiona Harrison er første undersøger på NuSTAR og
professor i fysik og astronomi på California Institute of Technology. Charles J. Hailey leder NuSTARs optikhold og er Pupin
Professor i fysik på Colombia University. Fra
X-ray Vision, Scientific American, Februar 2011, side 58-59.
|
