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2018
04-17

戈达德领导的GEMS探索极化宇宙的使命


格林贝尔,马里兰州 - 由美国宇航局戈达德太空飞行中心领导的令人兴奋的新天体物理学任务将在马里兰州的格林贝尔特提供一个革命性的窗口。被命名为重力和极端磁力小探测器(GEMS),该卫星将首先系统地测量宇宙X射线源的极化。

“迄今为止,天文学家只用太阳系外的一个物体 - 着名的螃蟹星云(一种标志着爆炸星的发光云)的单一物体测量了X射线的偏振态,”戈达德天体物理学家让·斯旺克(Jean Swank)说。 GEMS主要调查员。 “我们期望GEMS能够检测到数十个来源,真正开辟了这个新的边界。”

戈达德将为GEMS提供X射线镜和旋光计仪器,并负责监督使命的科学运作中心,科学数据处理和系统工程。

电磁辐射 - 光,无线电波,X射线 - 包含变化的电场。极化是指这个领域的方向。一个日常使用偏振的例子就像一副太阳镜一样。反射光包含具有特定方向的电场。由于偏光太阳镜阻挡朝此方向振动的光线,因此可以减少反射太阳光的眩光。

旋转黑洞附近的极端引力场不仅弯曲了X射线的路径,也改变了电场的方向。极化测量可以揭示黑洞的存在,为天文学家提供有关自旋的信息。快速移动的电子在强磁场中旋转时发射极化的X射线,为GEMS提供探索极端环境另一方面的手段。 Swank说:“得益于这些效应,GEMS可以探测比任何望远镜都可能成像更小的空间尺度。偏振X射线载有关于宇宙源结构的信息,这是以其他方式无法获得的。

GEMS的项目经理Sandra Cauffman说:“GEMS将比以往任何一个X射线天文台对偏振敏感100倍左右,所以我们预计会有许多新的发现。”GEMS项目经理,Goddard航空项目助理总监Sandra Cauffman说。

科学家希望GEMS能回答的一些基本问题包括:黑洞附近释放的能量在哪里?脉冲星和中子星的X射线辐射源于哪里?超新星遗迹中的磁场结构是什么?

什么让GEMS成为可能的创新探测器,可以有效地测量X射线偏振。使用三台望远镜,GEMS将检测能量在2000到10000电子伏特之间的X射线。 (为了比较,可见光的能量在2到3个电子伏特之间)。望远镜光学器件将基于在戈达德开发的薄箔X射线反射镜,并已在日本/美国联合证明。朱雀轨道天文台。

美国国家航空航天局6月19日宣布,GEMS被选中作为该机构小型探索者(SMEX)系列具有成本效益的高产空间科学卫星的一部分。 GEMS将在2014年之前推出一项长达两年的任务。

GEMS成本上限为1.05亿美元,不包括运载火箭。

企业和学术合作伙伴负责任务的其他方面。

位于弗吉尼亚州杜勒斯的轨道科学公司将提供宇宙飞船巴士和任务操作。位于加利福尼亚州Goleta的ATK Space将建造一个4米可展开的悬臂,一旦GEMS进入轨道,X射线反射镜将与检测器保持适当的距离。 NASA位于加利福尼亚Moffett Field的Ames研究中心将与科学部门合作,提供科学数据处理软件,并协助跟踪航天器的发展。

爱荷华大学将协助校准仪器,那里的学生将开发一个可能成为使命一部分的实验。其他GEMS合作者包括马萨诸塞州剑桥大学麻省理工学院。约翰霍普金斯大学,马里兰州巴尔的摩市。康奈尔大学,伊萨卡,N.Y。莱斯大学,休斯顿, 德州;北卡罗来纳州立大学罗利分校;华盛顿大学,密苏里州圣路易斯和芬兰奥卢大学。

欲了解更多与此版本相关的信息和图像,请访问:http://www.nasa.gov/centers/goddard/news/topstory/2009/gems_explore.html