Un nou telescop spațial al NASA va studia Universul în lumină ultravioletă, pentru a scoate la iveală evenimentele violente și turbulente cum ar fi coliziunile dintre stelele neutronice și exploziile de supernove, transmite miercuri Space.com.
Misiunea Ultraviolet Explorer (UVEX), dezvoltată de NASA în colaborare cu California Institute of Technology (Caltech), va fi prima care va crea hărți detaliate ale întregului cer în lumină ultravioletă. Astfel, odată cu lansarea sa în 2031, UVEX se va alătura altor proiecte de cartografiere a cerului – precum misiunea SPHEREx a NASA (care scanează cosmosul în infraroșu) și Observatorul Vera C. Rubin (care realizează o activitate similară în emisfera sudică, în spectrul vizibil) – contribuind la crearea unor hărți aprofundate ale cerului pe o gamă largă a spectrului electromagnetic.
Observațiile în ultraviolet realizate de UVEX vor dezvălui fenomene explozive, cum ar fi coliziunile dintre ‘cadavre’ stelare ultra-dense – cunoscute sub numele de stele neutronice – și exploziile de supernove, care marchează sfârșitul stelelor masive și formarea stelelor neutronice sau a găurilor negre. În plus, telescopul NASA va putea detecta o multitudine de galaxii cu masă redusă, aflate mult mai aproape de Calea Lactee decât galaxiile similare observate în prezent, la distanțe de milioane sau chiar miliarde de ani-lumină, de către Telescopul Spațial James Webb (JWST).
Misiunea UVEX, cu un buget de 590 de milioane de dolari, va ”extinde frontierele fundamentale ale astrofizicii, de la înțelegerea celor mai mici galaxii până la analizarea consecințelor fuziunilor dintre stele neutronice și a altor explozii cosmice”, a declarat Fiona Harrison, cercetătorul principal al misiunii și profesor de fizică la Caltech, într-un comunicat din 27 octombrie.
”Fiind prima misiune spațială majoră în ultraviolet din ultimele două decenii, UVEX reprezintă un salt îndrăzneț în explorarea Universului în spectrul ultraviolet”, a afirmat Ray Jayawardhana, președintele Caltech, în același comunicat.
UVEX va beneficia de o îmbunătățire semnificativă a sensibilității în spectrul ultraviolet, datorită senzorilor dezvoltați de Caltech, care utilizează tehnologia CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor). Acest lucru va permite sondei spațiale să exploreze ceea ce Harrison a descris drept ”o oportunitate nevalorificată în domeniul ultraviolet”. UVEX va fi într-o poziție ideală pentru a identifica milioane de galaxii mici și puțin luminoase, aflate în vecinătate, care abundă în stele nou-născute ce emit o lumină ultravioletă intensă.
”În spectrul optic, este foarte dificil să distingi aceste galaxii din apropiere de altele, mult mai îndepărtate, care arată similar. Lumina ultravioletă va facilita detectarea lor”, a explicat Harrison.
Misiunea UVEX nu se va limita la studierea primelor etape din viața stelelor. Telescopul va analiza, de asemenea, sfârșitul unor stele străvechi, sub forma supernovelor.
Supernovele apar atunci când o stea masivă își epuizează combustibilul necesar fuziunii nucleare și nu se mai poate susține împotriva forței propriei sale gravitații, care tinde să o comprime spre interior. Pe măsură ce nucleul stelei se prăbușește, straturile exterioare sunt proiectate în exterior în cadrul unor explozii cosmice numite supernove.
Acesta este un proces pe care oamenii de știință doresc foarte mult să îl înțeleagă, întrucât aceste explozii împrăștie în galaxiile înconjurătoare elementele grele formate pe durata existenței stelelor. Acest material devine ”cărămida” din care se vor forma următoarea generație de stele, planete și, posibil, chiar viața.
De asemenea, UVEX va investiga ce se întâmplă cu ”rezultatele finale” ale unor supernove – stelele neutronice – atunci când acestea se întâlnesc și fuzionează.
Stelele neutronice conțin o masă de una până la două ori mai mare decât cea a Soarelui, concentrată într-un diametru de aproximativ 20 de kilometri. Aceasta înseamnă că sunt alcătuite dintr-o materie atât de densă încât, dacă am aduce o linguriță din ea pe Pământ, aceasta ar cântări peste un miliard de tone. Echivalentul a aproximativ 9 milioane de balene albastre adulte așezate una peste alta pe o linguriță.
Așadar, atunci când stelele neutronice dintr-un sistem binar se apropie în spirală și fuzionează, ele creează un mediu atât de violent, încât reprezintă singurul loc din Univers unde, după cum sunt convinși oamenii de știință, se pot forma elemente mai grele decât plumbul, precum aurul, argintul și platina.
În prezent, fuziunile stelelor neutronice sunt detectate prin intermediul unor perturbații în țesătura spațiu-timpului, numite unde gravitaționale. Ulterior, oamenii de știință pot studia urmările acestor fuziuni observându-le în spectrul electromagnetic – de la raze gamma de înaltă energie până la unde radio de joasă energie. Astfel, UVEX va adăuga o nouă dimensiune cercetării coliziunilor dintre stelele neutronice și va contribui la înțelegerea originii elementelor grele. Manevrabilitatea noului telescop spațial îi va permite să observe aceste evenimente explozive la scurt timp după producerea lor, oferindu-i un avantaj față de alte instrumente, inclusiv telescopul spațial Hubble al NASA, aflat de mult timp în serviciu.
