El explorador de temporización de rayos X Rossi de la NASA se procesa en el hangar AO en la estación aérea de Cabo Cañaveral, Florida, en el verano de 1995. Se muestra que la nave espacial se instala en el accesorio de sujeción de carga útil del vehículo de lanzamiento Delta en preparación para el transporte a la plataforma A, Complejo 17, y apareamiento con la segunda etapa de su cohete Delta II. Crédito:Centro espacial Kennedy de la NASA
El satélite Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) retirado de la NASA volvió a entrar en la atmósfera de la Tierra el 30 de abril. Orbitando durante más de 22 años, el 6, Satélite de 700 libras operado desde 1996 hasta 2012, proporcionando a los científicos una mirada sin precedentes a los entornos extremos alrededor de las estrellas de neutrones, también conocidas como púlsares, y los agujeros negros.
La fuerte gravedad de estos objetos puede extraer corrientes de gas de una estrella compañera cercana y acorralarla en una vasta zona de almacenamiento llamada disco de acreción. El gas en órbita se calienta por fricción y alcanza temperaturas de millones de grados, tan caliente, emite rayos X. A medida que el gas gira en espiral hacia adentro, ráfagas poderosas, Pueden ocurrir llamaradas y pulsaciones rápidas en el disco de acreción más interno y en las superficies de las estrellas de neutrones. Estas señales de rayos X varían en escalas de tiempo que van desde unos pocos segundos hasta menos de un milisegundo, proporcionando información importante sobre la naturaleza del objeto compacto.
"Observar estos fenómenos de rayos X con una sincronización precisa de alta resolución fue la especialidad de RXTE, "dijo Jean Swank, un astrofísico emérito en el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, que se desempeñó como científico del proyecto de la misión hasta 2010. "Durante la ejecución de RXTE, ningún otro observatorio podría proporcionar estas medidas ".
RXTE superó con creces sus objetivos científicos originales y deja un importante legado científico. Todos los datos de la misión están abiertos al público y son mantenidos por el Centro de Investigación del Archivo de Ciencias de Astrofísica de Alta Energía de Goddard.
"Los datos siguen siendo un tesoro para estudiar objetos compactos, ya sean púlsares y agujeros negros de masa estelar en nuestra propia galaxia o agujeros negros supermasivos en los núcleos de galaxias distantes, "dijo Tod Strohmayer de Goddard, quien se desempeñó como científico del proyecto de RXTE desde 2010 hasta el final de la misión. "Hasta aquí, más de 3, 100 artículos publicados en revistas especializadas, totalizando más de 95, 000 citas, incluir medidas RXTE ".
Observar cómo se comporta la materia en las proximidades de un agujero negro ayuda a los astrónomos a vislumbrar detalles sobre la naturaleza de la gravedad misma. En 1997, RXTE proporcionó lo que se considera ampliamente como la primera evidencia observacional de "arrastre de cuadros, "un efecto predicho 79 años antes por los físicos austriacos Joseph Lense y Hans Thirring usando la teoría general de la relatividad de Einstein. En sistemas binarios donde los agujeros negros extraen el gas de una estrella compañera normal, Las oscilaciones rápidas de los rayos X rastrean las gotas calientes de gas que orbitan en las profundidades del disco de acreción. Estos cambios indican que el disco interno se tambalea tal como predice la relatividad. Como una bolera que gira en melaza, el agujero negro giratorio se arrastra a lo largo del espacio-tiempo cercano, y con él, el disco de acreción interno.
RXTE también mostró que los agujeros negros de masas extremadamente diferentes producen tipos similares de actividad de rayos X, solo en escalas de tiempo variables proporcionales a sus masas. Los agujeros negros de masa estelar experimentan cambios clave en cuestión de horas, mientras sus primos supermasivos, que contiene millones de masas solares, exhiben cambios similares a lo largo de los años.
Solo un poco menos extrema que un agujero negro es una estrella de neutrones, el núcleo aplastado de una estrella masiva que se quedó sin combustible nuclear, colapsó por su propio peso y explotó como una supernova. Cada uno aprieta más que la masa del Sol en una bola de aproximadamente 12 millas (20 kilómetros) de ancho, aproximadamente la longitud de la isla de Manhattan en la ciudad de Nueva York. Las estrellas de neutrones normalmente poseen campos magnéticos hasta 10 billones de veces más fuertes que los de la Tierra. Los datos de RXTE ayudaron a establecer la existencia de una nueva clase de estrellas de neutrones con campos magnéticos mil veces más fuertes. Magnetares apodados, estos objetos cuentan con los campos magnéticos más poderosos conocidos en el cosmos. De unos 2, 600 estrellas de neutrones ahora catalogadas, sólo 29 se clasifican como magnetares.
Este gráfico basado en datos RXTE ilustra el carácter cambiante de los estallidos de rayos X de una estrella de neutrones llamada T5X2 en octubre y noviembre de 2010. A medida que aumenta la emisión persistente de rayos X (pasos ascendentes en la trama), el número de ráfagas aumenta mientras que su brillo disminuye. La caída abrupta del 13 de octubre ocurrió cuando la Luna eclipsó brevemente la fuente. Crédito:Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA
En ausencia de RXTE, Explorador de composición interior de estrellas de neutrones de la NASA (NICER), un instrumento instalado en el lado del cielo de la Estación Espacial Internacional, continúa el estudio de fuentes variables de rayos X.
"NICER es el sucesor de RXTE, con una mejora de orden de magnitud en la sensibilidad, resolución de energía y resolución de tiempo, "dijo Keith Gendreau de Goddard, el investigador principal de la misión. "La banda de rayos X que NICER observa se superpone al extremo inferior del rango de RXTE, lo que significa que podemos aprovechar más fácilmente su largo registro de observación ".
La comunidad astronómica ha reconocido la importancia de la investigación RXTE con cinco premios importantes. Estos incluyen cuatro premios Bruno Rossi (1999, 2003, 2006 y 2009) de la División de Astrofísica de Alta Energía de la Sociedad Astronómica Estadounidense y el Premio NWO Spinoza 2004, el premio científico más alto de Holanda, de la Organización de los Países Bajos para la Investigación Científica. (Para obtener más información sobre los logros de la misión, vea nuestra galería RXTE.)
La misión fue lanzada como XTE a bordo de un cohete Delta II 7920 el 30 de diciembre. 1995, desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral en Florida. Pasó a llamarse RXTE a principios de 1996 en honor a Bruno Rossi, astrónomo del MIT y pionero de la astronomía de rayos X y la física del plasma espacial que murió en 1993. RXTE transmitió sus últimas observaciones científicas a la tierra el 4 de enero. 2012. Al día siguiente, controladores en Goddard, que gestionó la misión, apagó el satélite.