I juni 2017 ble NASAs Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) installert ombord den internasjonale romstasjonen (ISS). Hensikten med dette instrumentet er å gi målinger med nøyaktighet av nøytronstjerner og andre supertette gjenstander som er på grensen til å kollapse i sorte hull. NICER er også det første instrumentet designet for å teste teknologi som vil bruke pulsarer som navigasjonsfyr.
Nylig brukte NASA data hentet fra NICERs første 22 måneder med vitenskapelige operasjoner for å lage et røntgenkart over hele himmelen. Det som resulterte i var et nydelig bilde som ser ut som et bilde med lang eksponering av branndansere, solbrennende aktivitet fra hundrevis av stjerner, eller til og med en visualisering av internett. Men faktisk representerer hvert lyspunkt en røntgenkilde mens de lyse trådene er deres veier over nattehimmelen.
Det primære vitenskapelige målet til NICER krever at den retter seg mot og sporer kosmiske kilder til røntgenstråler og andre energiske partikler når ISS går i bane rundt Jorden hvert 93. minutt. Instrumentets detektorer forblir imidlertid aktive selv når det er "nattetid" ombord på stasjonen, i løpet av hvilken tid detektorene vil vandre mellom mål.
Det var disse dataene som ble samlet under "nattebevegelsene" til NICER-instrumentet, som gikk inn i skapelsen av bildet. Hver bue sporer bevegelsene til spesielt lyse røntgenkilder - som består av pulsarer, sorte hull og fjerne galakser (merket på bildet over) - i forhold til ISS når den kretser rundt jorden.
Lysstyrken på hvert punkt er resultatet av tiden NICER-instrumentet brukte direkte på å se på dem, i tillegg til all tilleggsenergi som ble plukket opp under "nattens bevegelser". Bildet avslører også en diffus glød som gjennomsyrer himmelen enda langt borte fra de lyse kildene, noe som tilsvarer røntgenbakgrunnen (XRB).
De fremtredende buer skyldes i mellomtiden at NICER ofte følger de samme banene mellom mål, hvor de lyseste er kilder som NICER regelmessig overvåker. Keith Gendreau, oppdragets viktigste etterforsker ved NASAs Goddard Space Flight Center, oppsummerte viktigheten av NICER i en fersk pressemelding fra NASA:
“Selv med minimal bearbeiding avslører dette bildet Cygnus Loop, en supernova-rest som er omtrent 90 lysår på tvers og antas å være 5000 til 8000 år gammel. Vi bygger gradvis opp et nytt røntgenbilde av hele himmelen, og det er mulig NICERs nattfeier vil avdekke tidligere ukjente kilder. "
NICERs primære oppgave er å bestemme størrelsen og teten på stjernesterester som nøytronstjerner til en feilmargin på 5%. Pulsars, som er raskt spinnende nøytronstjerner som vises puls (derav navnet), er blant NICERs vanlige mål fordi de er ideelt egnet til denne typen "masseradius" -forskning.
Disse tiltakene NICER samler vil hjelpe fysikere til endelig å løse mysteriet om hvilken form materie tar inni kjernene til disse superkomprimerte objektene. Bortsett fra NICER, er pulsars det primære forskningsfokuset for Station Explorer for røntgen-timing og navigasjonsteknologi (SEXTANT) -eksperiment, som kan hjelpe i utviklingen av avansert navigasjonsteknologi for verdensrommet.
Som et GPS-system bruker SEXTANT den nøyaktige timingen for pulsar røntgenpulser for autonomt å bestemme NICERs plassering og hastighet i rommet. Kombinert med NICERs velprøvde evne til å bruke pulsarer som timingkilder, kan denne teknologien føre til utvikling av et navigasjonssystem i dypområdet som vil gi rom for oppdrag i hele solsystemet, og muligens til og med interstellar plass.
