Den här bilden visar röntgenutbrottet från det svarta hålet MAXI J0637-043, upptäckt av REXIS-instrumentet på NASA:s rymdfarkost OSIRIS-REx. Bilden konstruerades med hjälp av data som samlats in av röntgenspektrometern medan REXIS gjorde observationer av rymden runt asteroiden Bennu den 11 november, 2019. Utbrottet syns i mitten av bilden, och bilden är överlagrad med Bennus lem (nedre till höger) för att illustrera REXIS synfält. Kredit:NASA/Goddard/University of Arizona/MIT/Harvard
Universitetsstudenter och forskare som arbetar på ett NASA-uppdrag som kretsar kring en jordnära asteroid har gjort en oväntad upptäckt av ett fenomen 30 tusen ljusår bort. Förra hösten, den studentbyggda Regolith X-Ray Imaging Spectrometer (REXIS) ombord på NASA:s rymdfarkost OSIRIS-REx upptäckte ett nyligen blossande svart hål i konstellationen Columba medan han gjorde observationer utanför benen på asteroiden Bennu.
REXIS, ett elevinstrument i skokartong, designades för att mäta de röntgenstrålar som Bennu sänder ut som svar på inkommande solstrålning. Röntgenstrålning är en form av elektromagnetisk strålning, som synligt ljus, men med mycket högre energi. REXIS är ett samarbetsexperiment som leds av studenter och forskare vid MIT och Harvard, som föreslog, byggd, och använda instrumentet.
Den 11 nov. 2019, medan REXIS-instrumentet utförde detaljerade vetenskapliga observationer av Bennu, den fångade röntgenstrålar som strålade från en punkt utanför asteroidens kant. "Våra första kontroller visade inget tidigare katalogiserat objekt i den positionen i rymden, " sa Branden Allen, en Harvard-forskare och studenthandledare som först upptäckte källan i REXIS-data.
Det glödande föremålet visade sig vara ett nyligen blossande svart håls röntgenbinär - upptäckt bara en vecka tidigare av Japans MAXI-teleskop - betecknad MAXI J0637-430. NASA:s Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) teleskop identifierade också röntgenexplosionen några dagar senare. Både MAXI och NICER opererar ombord på NASA:s internationella rymdstation och upptäckte röntgenhändelsen från låg omloppsbana om jorden. REXIS, å andra sidan, upptäckte samma aktivitet miljontals mil från jorden när han kretsade runt Bennu, det första sådana utbrott som någonsin upptäckts från det interplanetära rymden.
Denna visualisering simulerar ett röntgenutbrott från det svarta hålet MAXI J0637-043, upptäckt av REXIS-instrumentet på NASA:s rymdfarkost OSIRIS-REx, när den rör sig genom REXIS:s siktlinje. I början, utbrottet är synbart intensivt, men det bleknar gradvis när det avtar. Animationen konstruerades med hjälp av data som samlats in av röntgenspektrometern medan REXIS gjorde observationer av rymden runt asteroiden Bennu den 11 november, 2019. Kredit:NASA/Goddard/University of Arizona/MIT/Harvard
"Att upptäcka denna röntgenskur är ett stolt ögonblick för REXIS-teamet. Det betyder att vårt instrument presterar som förväntat och till den nivå som krävs av NASAs vetenskapliga instrument, sa Madeline Lambert, en doktorand vid MIT som designade instrumentets kommandosekvenser som på ett serendipitalt sätt avslöjade det svarta hålet.
röntgensprängningar, som den som sänds ut från det nyupptäckta svarta hålet, kan bara observeras från rymden eftersom jordens skyddande atmosfär skyddar vår planet från röntgenstrålar. Dessa röntgenstrålning uppstår när ett svart hål drar in materia från en normal stjärna som är i omloppsbana runt den. När materien går i spiral på en snurrande skiva som omger det svarta hålet, en enorm mängd energi (främst i form av röntgenstrålar) frigörs i processen.
"Vi bestämde oss för att utbilda elever i hur man bygger och använder rymdinstrument, " sa MIT-professorn Richard Binzel, instrumentforskare för studentexperimentet REXIS. "Det visar sig, den största lärdomen är att alltid vara öppen för att upptäcka det oväntade."
Huvudsyftet med REXIS-instrumentet är att förbereda nästa generations forskare, ingenjörer, och projektledare inom utveckling och drift av rymdfärdshårdvara. Nästan 100 grund- och doktorander har arbetat i REXIS-teamet sedan uppdragets start.
