Rentgenski teleskop NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) je svoje instrumente usmeril proti spiralni galaksiji IC 342 in ujel svetel blišč iz okolice dveh črnih lukenj, ki se nahajata v spiralnih rokavih te galaksije. Kasneje so s tem teleskopom posneli še ostanek supernove Cassiopeia A.
"Slike, posnete nedavno s teleskopom NuSTAR nam dajejo edinstven pogled na vesolje," je povedal Lou Kaluzienski, raziskovalec pri projektu NuSTAR iz agencije NASA v Washingtonu. "Z boljšo občutljivostjo in ločljivostjo teleskopa NuSTAR pridobivamo bogastvo novih informacij iz širokega področja astronomskih pojavov, ki so zanimivi v visokoenergijskem rentgenskem območju elektromagnetnega spektra."
Teleskop NuSTAR, ki so ga izstrelili junija lansko leto, je prvi orbitirajoči teleskop s sposobnostjo fokusiranja visokoenergijske rentgenske svetlobe. Objekte lahko opazuje bolj podrobno kot katerakoli prejšnja misija pri primerljivi valovni dolžini. Od izstrelitve je ekipa znanstvenikov večino časa namenila finim nastavitvam teleskopa. Z njim so opazovali že več esktremnih visokoenergijskih objektov, kot na primer črne luknje blizu in daleč, in izredno gosta jedra mrtvih zvezd. Poleg tega je NuSTAR začel s projektom iskanja črnih lukenj v notranjih območjih naše Galaksije in v oddaljenih galaksijah v vesolju.
Med objekti, ki jih je NuSTAR opazoval, je tudi spiralna galaksija IC342, poznana tudi pod imenom Caldwell 5, ki jo prikazuje slika zgoraj. Ta galaksija leži 7 milijonov svetlobnih let stran v ozvezdju Žirafe (Camelopardalis). Prejšnja rentgenska opazovanja te galaksije z rentgenskim teleskopom Chandra (NASA) so razkrila, da naj bi se v tej galaksiji nahajali dve črni luknji, ki sta izvor zelo svetle rentgenske svetlobe, t.i. ultraluminous X-ray sources (ULXs).
Kako lahko ULX sije tako močno je še nepojasnjena skrivnost v astronomiji. Čeprav te črne luknje, ki so izvor ULX, niso tako mogočne kot na primer supermasivne črne luknje v centrih galaksij, lahko proizvedejo 10-krat svetlejšo emisijo kot normalne črne luknje, ki so prisotne med zvezdami v naši galaksiji. Astronomi mislijo, da so izvor ULX črne luknje, ki niso tako pogoste in ki imajo maso nekaj sto krat večjo kot naše Sonce, ali pa manjše črne luknje z zvezdnimi masami, ki so v nenavadno stanju. Tretja možnost je, da so te črne luknje povsem drugačne, in da ne padejo v nobeno od teh kategorij.
"Visokoenergijska rentgenska emisija je ključ za razumevanje skrivnosti teh objektov," je povedala Fiona Harrison, raziskovalka pri projektu NuSTAR iz California Institute of Technology in Pasadena. "Ali gre za masivne črne luknje ali za novo fiziko, kako se črne luknje hranijo, rezultat bo v obeh primerih fascinanten."
Na sliki zgoraj sta dve svetli vijolični piki črni luknji, ki se nahajata v spiralnih rokavih galaksije IC342. Visokoenergijska rentgenska svetloba je tu obarvana vijolično, medtem ko je galaksija zadaj prikazana v vidni svetlobi. "Pred teleskopom NuSTAR bi bila visokoenergijska slika te galaksije in teh dveh črnih lukenj tako razmazana, da bi se vse skupaj videlo kot en piksel," je povedala Fiona Harrison.
Druga slika (zgoraj) prikazuje dobro znan in zgodovinsko pomemben ostanek supernove Cassiopeia A, ki leži 11 tisoč svetlobnih let stran v ozvezdju Kasiopeje (Cassiopeia). Modra barva označuje najbolj energetsko rentgensko svetlobo, kot jo detektira NuSTAR, medtem ko rdeča in zelena barva označujeta nizkoenergetsko rentgensko svetlobo iz NuSTAR. Modra barva se nahaja tam, kjer je udarni val iz eksplozije supernove zadel okoliški material, kar povzroči pospeševanje delcev do skoraj svetlobne hitrosti. Ko se delci pospešijo, oddajajo tako imenovano sinhrotronsko sevanje. S pomočjo NuSTAR bodo znanstveniki lahko prvič določili, kako energetski so delci, ki proizvedejo sinhrotronsko sevanje in tako poskušali razumeti, kaj povzroči tako visoke hitrosti teh delcev.
"Cas A je bil prvi primer za študijo, kako masivne zvezde eksplodirajo. Prav tako je to primer izvora visokoenergijskih delcev oziroma kozmičnih žarkov, ki jih zaznamo z instrumenti na Zemlji," je povedal Brian Grefenstette iz Caltecha, ki vodi raziskave opazovanj. "Z NuSTAR lahko raziskujemo kje in kako v ostankih eksplozij supernov so delci pospešeni do takšnih ultrarelativističnih hitrosti."
Vir: NASA