في حزيران (يونيو) من عام 2017 ، تم تثبيت مستكشف التركيب الداخلي Neutron Star (NICER) التابع لناسا على متن محطة الفضاء الدولية (ISS). الغرض من هذا الجهاز هو توفير قياسات عالية الدقة للنجوم النيوترونية وغيرها من الأجسام فائقة الكثافة التي على وشك الانهيار إلى ثقوب سوداء. NICER هو أيضًا الأداة الأولى المصممة لاختبار التكنولوجيا التي ستستخدم النجوم النابضة كمنارات ملاحية.
استخدمت وكالة ناسا مؤخرًا البيانات التي تم الحصول عليها من أول 22 شهرًا من العمليات العلمية لـ NICER لإنشاء خريطة للأشعة السينية للسماء بأكملها. ونتج عن ذلك صورة جميلة تبدو كصورة طويلة المدى لراقصات النار ، أو نشاط التوهج الشمسي من مئات النجوم ، أو حتى تصور شبكة الويب العالمية. ولكن في الواقع ، تمثل كل نقطة مشرقة مصدرًا للأشعة السينية بينما الشعيرات الساطعة هي مساراتها عبر سماء الليل.
يتطلب الهدف العلمي الأساسي لـ NICER أن يستهدف ويتتبع المصادر الكونية للأشعة السينية والجسيمات النشطة الأخرى حيث تدور ISS حول الأرض كل 93 دقيقة. ومع ذلك ، تظل أجهزة الكشف عن الجهاز نشطة حتى عندما تكون "ليلاً" على متن المحطة ، وخلال هذه الفترة سوف تتجول أجهزة الكشف بين الأهداف.
كانت هذه البيانات ، التي تم جمعها خلال "الحركات الليلية" لأداة NICER ، هي التي دخلت في إنشاء الصورة. يتتبع كل قوس حركات مصادر الأشعة السينية الساطعة بشكل خاص - والتي تتكون من النجوم النابضة ، والثقوب السوداء ، والمجرات البعيدة (الموضحة في الصورة أعلاه) - نسبة إلى محطة الفضاء الدولية أثناء دورانها حول الأرض.
إن سطوع كل نقطة هو نتيجة الوقت الذي قضته أداة NICER في النظر إليها مباشرة ، بالإضافة إلى أي طاقة إضافية تم التقاطها خلال "حركات الليل". تكشف الصورة أيضًا عن توهج منتشر يتخلل السماء حتى بعيدًا عن المصادر الساطعة ، والتي تتوافق مع خلفية الأشعة السينية (XRB).
في غضون ذلك ، ترجع الأقواس البارزة إلى حقيقة أن NICER غالبًا ما يتبع نفس المسارات بين الأهداف ، وأكثرها سطوعًا هي المصادر التي يراقبها NICER بانتظام. كيث غيندرو ، الباحث الرئيسي للبعثة في مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا ، لخص أهمية NICER في بيان صحفي صدر مؤخرا عن وكالة ناسا:
"حتى مع الحد الأدنى من المعالجة ، تكشف هذه الصورة عن Cygnus Loop ، وهي بقايا مستعر أعظم تبلغ حوالي 90 سنة ضوئية ويُعتقد أنها تعود إلى 5000 إلى 8000 عام. نحن نبني تدريجياً صورة أشعة سينية جديدة للسماء بأكملها ، ومن المحتمل أن تكتسح عمليات NICER الليلية اكتشاف مصادر غير معروفة سابقًا ".
تتمثل مهمة NICER الأساسية في تحديد حجم وكثافة البقايا النجمية مثل النجوم النيوترونية ضمن هامش خطأ بنسبة 5٪. النجوم النابضة ، وهي نجوم نيوترونية تدور بسرعة وتظهر نبضًا (ومن هنا الاسم) ، هي من بين أهداف NICER المنتظمة لأنها مناسبة بشكل مثالي لهذا النوع من أبحاث "نصف القطر".
ستساعد هذه الإجراءات التي يجمعها NICER الفيزيائيين على حل لغز الشكل الذي تتخذه المادة داخل نوى هذه الأجسام المضغوطة. وبصرف النظر عن NICER ، فإن النجوم النابضة هي محور البحث الأساسي لتجربة Station Explorer لتوقيت الأشعة السينية وتكنولوجيا الملاحة (SEXTANT) ، والتي يمكن أن تساعد في تطوير تكنولوجيا الملاحة المتطورة للفضاء.
مثل نظام GPS ، يستخدم SEXTANT التوقيت الدقيق لنبضات الأشعة السينية النابضة لتحديد موقع NICER وسرعته في الفضاء بشكل مستقل. إلى جانب قدرة NICER المؤكدة على استخدام النجوم النابضة كمصادر للتوقيت ، يمكن أن تؤدي هذه التقنية إلى تطوير نظام ملاحة في الفضاء السحيق يسمح للمهام في جميع أنحاء النظام الشمسي ، وربما حتى الفضاء بين النجوم.
