NASA:s Chandra X-ray Observatory fångade denna sammansatta bild av Cas A i röntgenljus. Varje element som Chandra observerade i supernovaresten producerar röntgenstrålar med ett annat energiområde, vilket gör det möjligt för forskare att kartlägga elementens plats. Dessa bilder visar platsen för kisel (röd), svavel (gul), kalcium (grön) och järn (lila) i Cas A-resten. Kredit:NASA/CXC/SAO
Ett NASA-finansierat sondraketuppdrag kommer att observera resterna av en exploderad stjärna och avslöja nya detaljer om utbrottet samtidigt som röntgendetektortekniker testas för framtida uppdrag. Experimentet med högupplöst mikrokalorimeter röntgenavbildning (Micro-X) kommer att starta den 21 augusti från White Sands Missile Range i New Mexico.
Uppdragets mål för studien är cirka 11 000 ljusår bort från jorden, utanför kanten av den W-formade konstellationen känd som Cassiopeia. Där markerar en massiv bubbla av strålande material, känd som Cassiopeia A, eller förkortat Cas A, platsen för en lysande stjärndöd.
Utbrottets ljus nådde först jorden runt 1680, även om det inte finns några historiska rapporter om det vid den tiden. Det upptäcktes inte förrän 1948, och sedan dess har Cas A blivit ett av de mest välstuderade föremålen på natthimlen.
Som spridda splitter spred sig material från explosionen över cirka 13 ljusår av rymden. "Solen och dess 14 närmaste stjärnor skulle alla passa in i Cas A-supernovaresten", säger Enectali Figueroa-Feliciano, professor i fysik och astronomi vid Northwestern University i Illinois och huvudforskare för Micro-X-uppdraget.
För att observera Cas A kommer Micro-X att starta ombord på en sondraket. Sondraketer gör korta 15-minuters razzior ut i rymden innan de faller tillbaka till marken. Väl i rymden kommer Micro-X att ha cirka fem minuter på sig att observera Cas A, med fokus på dess röntgenljus. Kosmisk röntgenstrålning absorberas av vår atmosfär och kan därför bara upptäckas från rymden.
"Röntgenenergispektrumet är som ett fingeravtryck som avslöjar sammansättningen, historien och tillståndet för gasen och utstötningen från explosionen," sa Figueroa-Feliciano. "Som kriminaltekniska bevis ger det oss ledtrådar om hur stjärnans död kom till."
Även om många uppdrag har observerat Cas A, kommer de nya detektorerna på Micro-X att se det som aldrig förr. "Micro-X har en upplösning som är ungefär 50 gånger högre än befintliga observatorier i omloppsbana," sa Figueroa-Feliciano.
Sondraketer är hur många banbrytande teknologier gör sina första resor till rymden. Ett av Micro-X:s mål är att testa de nya detektorteknikerna för framtida uppdrag som kan använda dem, som det ESA-ledda (Europeiska rymdorganisationen) ATHENA-uppdraget.
Micro-X lanserades först den 23 juli 2018, men attitydkontrollsystemet på raketen fungerade inte. Detektorerna fungerade, men den kunde inte peka exakt på Cas A under sin observationsperiod.
För den kommande omflygningen har Figueroa-Feliciano och hans team ökat Micro-X:s upplösning dubbelt. "Denna faktor av två är mycket betydelsefull," sa Figueroa-Feliciano. "Vår vetenskap är beroende av att mäta energin hos röntgenstrålar med utsökt upplösning."
Om allt går som planerat kommer Micro-X återigen att sjunka säkert till marken för återhämtning. "Detta projekt har potential att göra intressant vetenskap över flera flygningar. Vi hoppas kunna få tillbaka det, renovera det och flyga det igen," sa Figueroa-Feliciano. + Utforska vidare
