NASA:s Rossi X-ray Timing Explorer genomgår behandling i Hangar AO vid Cape Canaveral Air Station, Florida, sommaren 1995. Rymdfarkosten visas installerad på Delta -uppskjutningsfordonets nyttolastfäste som förberedelse för transport till Pad A, Komplex 17, och parning med andra etappen av dess Delta II -raket. Upphovsman:NASAs Kennedy Space Center
NASAs avvecklade Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) satellit kom in i jordens atmosfär igen den 30 april. Den kretsade i mer än 22 år, de 6, 700-pund satellit som drivs från 1996 till 2012, ge forskare en oöverträffad inblick i de extrema miljöerna runt neutronstjärnor - även kända som pulsarer - och svarta hål.
De starka tyngdkraften hos dessa föremål kan dra gasströmmar från en närliggande sällskapsstjärna och korralera den i en stor lagringszon som kallas en ackresionsskiva. Den banande gasen värms upp av friktion och når temperaturer på miljontals grader - så varmt, det avger röntgenstrålar. När gasen spiraler inåt, kraftfulla utbrott, bloss och snabba pulsationer kan inträffa i den innersta ackresionsskivan och på neutronstjärnornas ytor. Dessa röntgensignaler varierar i tidsskalor från några sekunder till mindre än en millisekund, tillhandahålla viktig information om det kompakta objektets beskaffenhet.
"Att observera dessa röntgenfenomen med exakt högupplöst timing var RXTEs specialitet, "sa Jean Swank, en astrofysiker emeritus vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, som fungerade som missionens projektvetare fram till 2010. "Under RXTE:s körning, inget annat observatorium kunde tillhandahålla dessa mätningar. "
RXTE överskred långt sina ursprungliga vetenskapliga mål och lämnar efter sig ett viktigt vetenskapligt arv. All data från uppdraget är öppen för allmänheten och underhålls av Goddards High Energy Astrophysics Science Archive Research Center.
"Data förblir en skattkammare för att studera kompakta objekt, vare sig pulsarer och svarta hål i stjärnmassa i vår egen galax eller supermassiva svarta hål i kärnorna i avlägsna galaxer, "sa Goddards Tod Strohmayer, som fungerade som RXTE:s projektvetare från 2010 till slutet av uppdraget. "Än så länge, mer än 3, 100 publicerade artiklar i domartidskrifter, totalt över 95, 000 citat, inkludera RXTE -mätningar. "
Att se hur materia beter sig i närheten av ett svart hål hjälper astronomer att skymta detaljer om själva tyngdkraften. 1997, RXTE gav vad som allmänt betraktas som det första observationsbeviset för "ramdragning, "en effekt som förutspåddes 79 år tidigare av österrikiska fysiker Joseph Lense och Hans Thirring med Einsteins allmänna relativitetsteori. I binära system där svarta hål tar bort gas från en normal följeslagare, snabba röntgensvängningar spårar heta klumpar av gas som kretsar djupt inuti ackumuleringsskivan. Dessa förändringar indikerar att den inre skivan vinglar på precis det sätt som relativitet förutspår. Som en bowlingskål som snurrar i melass, det roterande svarta hålet drar längs med närliggande rymdtid-och med det, den inre ackretionsskivan.
RXTE visade också att svarta hål med extremt olika massor producerar liknande typer av röntgenaktivitet, bara vid varierande tidsskalor proportionell mot deras massa. Stjärnmassas svarta hål genomgår viktiga förändringar på några timmar, medan deras supermassiva kusiner, som innehåller miljontals solmassor, uppvisar liknande förändringar över år.
Endast något mindre extremt än ett svart hål är en neutronstjärna, den krossade kärnan i en massiv stjärna som fick slut på kärnbränsle, kollapsade under sin egen vikt och exploderade som en supernova. Var och en klämmer mer än solens massa till en boll som är ungefär 20 kilometer bred - ungefär längden på New York Citys Manhattan Island. Neutronstjärnor har vanligtvis magnetfält upp till 10 biljoner gånger starkare än jordens. RXTE -data hjälpte till att fastställa förekomsten av en ny klass neutronstjärnor med magnetfält tusen gånger starkare. Dubbade magnetar, dessa föremål har de mest kraftfulla magnetfält som är kända i kosmos. Av några 2, 600 neutronstjärnor nu katalogiserade, endast 29 rankas som magnetar.
Denna graf baserad på RXTE-data illustrerar den förändrade karaktären hos röntgenutbrott från en neutronstjärna som heter T5X2 i oktober och november 2010. När det ihållande röntgenemissionen stiger (steg uppåt i diagrammet), antalet skurar ökar medan deras ljusstyrka sjunker. Det plötsliga avhoppet den 13 oktober inträffade när månen kortvarigt förmörkade källan. Upphovsman:NASA:s Goddard Space Flight Center
I avsaknad av RXTE, NASAs neutronstjärna Interior Composition Explorer (NICER), ett instrument installerat på himmelsidan av den internationella rymdstationen, fortsätter studiet av variabla röntgenkällor.
"NICER är efterträdaren till RXTE, med en förbättrad känslighet i storleksordning energiupplösning och tidsupplösning, "sa Goddards Keith Gendreau, uppdragets huvudutredare. "Röntgenbandet NICER observerar överlappar den nedre änden av RXTE:s sortiment, vilket innebär att vi lättare kan dra nytta av dess långa observationsrekord. "
Det astronomiska samhället har insett vikten av RXTE -forskning med fem stora utmärkelser. Dessa inkluderar fyra Bruno Rossi -priser (1999, 2003, 2006 och 2009) från High Energy Astrophysics Division i American Astronomical Society och NWO Spinoza -priset 2004, det högsta nederländska vetenskapspriset, från den nederländska organisationen för vetenskaplig forskning. (För att lära dig mer om uppdragets prestationer, se vårt RXTE -galleri.)
Uppdraget lanserades som XTE ombord på en Delta II 7920 -raket den 30 december, 1995, från Cape Canaveral Air Force Station i Florida. Det döptes om till RXTE i början av 1996 för att hedra Bruno Rossi, en MIT-astronom och en pionjär inom röntgenastronomi och rymdplasmafysik som dog 1993. RXTE förmedlade sina sista vetenskapliga observationer till marken den 4 januari, 2012. Följande dag, kontroller på Goddard, som klarade uppdraget, stängde av satelliten.
