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    Rossi X-ray Timing Explorer termina a missão depois de ouvir o universo

    Representação artística de cima para baixo de um minúsculo buraco negro e um acúmulo de gás e matéria girando em direção ao centro. Crédito:NASA

    Em 1 ° de maio, A nave espacial Rossi, de raios-X Timing Explorer da NASA, reentrou e queimou na atmosfera da Terra. Embora não seja tão conhecido do público como Hubble e Chandra, RXTE está entre as missões de astrofísica de maior sucesso da NASA. Nos últimos 16 anos, a RXTE continuamente "ouviu" os fluxos de radiação de raios-X provenientes de buracos negros, estrelas de nêutrons e pulsares.

    Os pulsares investigam a física da matéria sob as condições mais extremas, responder a perguntas não acessíveis em laboratórios terrestres. Junto com os buracos negros, estrelas de nêutrons são responsáveis ​​por injetar a maior parte da radiação ionizante - raios X e raios gama - no meio interestelar, e seus eventos de nascimento e morte produzem a maioria dos elementos mais pesados ​​que o ferro. A conclusão surpreendente é que eles esculpem as condições necessárias para que a vida surja no cosmos.

    Enquanto alguns telescópios observam os comprimentos de onda visíveis que as estrelas emitem, O RXTE foi desenvolvido especificamente em raios-X. Em comparação com o céu noturno relativamente imutável que vemos com nossos olhos, o universo de raios-X é dinâmico e cheio de explosões, pulsações e chamas. Essa radiação vem do aquecimento da matéria a milhões de graus à medida que é engolida por "estrelas zumbis".

    Longe de ser super-raro, nossa própria galáxia provavelmente contém milhões dessas relíquias estelares degeneradas, deixado para trás depois que estrelas massivas explodiram durante uma supernova. A maioria dessas estrelas zumbis são invisíveis, mas RXTE podia ouvir o "som" deles mastigando estrelas próximas!

    Você deve conhecer o conhecido som de clique de um contador Geiger nas representações de TV e filmes de cientistas trabalhando com materiais radioativos. De forma similar, RXTE era como um contador Geiger gigante, do tamanho de um SUV, preenchido com gás Xenon e uma grade de eletrodos de alta tensão. Cada fóton de raio-X individual que passou pelo gás gerou um minúsculo pulso de voltagem que foi registrado em componentes eletrônicos sensíveis e registrou sua chegada precisa.

    Usando códigos de computador baseados na mesma matemática usada pelo analisador de espectro em um estúdio de gravação de música, astrofísicos como eu e meus alunos na UMass Lowell procuram padrões no fluxo de fótons que chegam. Em seguida, usamos a física para interpretar os padrões da mesma forma que um cardiologista interpreta um traçado de EKG. Podemos revelar o que está acontecendo quando a matéria cai em buracos negros, ou enquanto gira em torno de uma estrela de nêutrons - os objetos mais densos e magnéticos do universo.

    RXTE detectou muitos pulsares - estrelas de nêutrons que produzem raios-X de forma semelhante às auroras na Terra, mas com energias muito mais altas. O campo magnético do pulsar (um trilhão de vezes mais forte que o campo da Terra) captura o vento estelar, um fluxo de partículas energéticas de uma estrela vizinha, assim como o vento solar é capturado pela Terra. O campo magnético do pulsar então acelera essas partículas em direção aos seus pólos, onde eles caem e liberam sua energia, iluminando as regiões polares como auroras.

    RXTE está morto, mas os astrofísicos estão explorando a física fundamental das estrelas de nêutrons e buracos negros por meio de seu enorme arquivo de dados. Analisamos os sinais dos pulsares, e o ruído emitido por buracos negros, usando uma combinação de matemática que inclui a Relatividade Geral de Einstein, e Eletromagnetismo. Em seguida, construímos modelos de computador que tentam mapear fisicamente suas "luzes do norte" de raios-X.

    Quando eu era estudante no final dos anos 1990, apontamos RXTE para uma galáxia próxima, a Pequena Nuvem de Magalhães, na esperança de descobrir quantos pulsares existiam fora de nossa própria galáxia. Ficamos surpresos ao encontrar três pulsando ao mesmo tempo. Nosso recorde tornou-se sete pulsares ativos simultaneamente, eventualmente alcançando um total de mais de 50 naquela minúscula galáxia.

    Hoje, outras espaçonaves, incluindo Chandra, Swift e XMM-Newton, imagem do céu de raios-X, mas eles não podem fornecer aqueles "ouvidos" de raio-X totalmente celeste. Estamos trabalhando arduamente em uma nova missão chamada STROBE-X para lançamento na década de 2020, que mais uma vez nos permitirá ouvir a música.

    Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.




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