p A NASA lançou um protótipo de telescópio e instrumento para observar os raios-X emitidos pela Cassiopeia A, os fragmentos em expansão de uma estrela explodida. O Foguete de Imagens de Raios-X Microcalorímetro de Alta Resolução (Micro-X) foi lançado em 22 de julho a bordo de um veículo de lançamento suborbital chamado foguete de sondagem e testou com sucesso sua tecnologia de detecção. p "O tempo de voo de um foguete de sondagem é curto em comparação com os satélites em órbita, então você tem que obter o máximo de luz possível para fazer a ciência que deseja, "disse o investigador principal Enectali Figueroa-Feliciano, um professor associado de física da Northwestern University em Evanston, Illinois. "Existem apenas algumas fontes de raios-X no céu que são brilhantes o suficiente para os poucos minutos de tempo de observação que esses voos nos proporcionam, e Cassiopeia A é uma das mais brilhantes. Nosso estudo se baseará no conhecimento atual dos remanescentes de supernovas, como eles explodiram e evoluíram, e teremos novos insights sobre a história da Cassiopeia A. "

p Lançado do White Sands Missile Range do Exército dos EUA no Novo México, Micro-X subiu a uma altitude de 100 milhas (160 quilômetros) - necessária para detectar os raios X que são absorvidos pela atmosfera da Terra - e observou o remanescente pelos próximos cinco minutos. Em seu auge, o Micro-X atingiu uma altitude de 167 milhas (270 quilômetros).

p A missão incorpora o primeiro conjunto de microcalorímetros de raios X com sensores de borda de transição para voar para o espaço. Esses sensores atuam como termômetros altamente sensíveis e são detectores ideais para um telescópio de raios-X.

p O microcalorímetro é composto por três partes principais:um absorvedor que capta a luz e a converte em calor, um termistor que altera sua própria resistência devido à mudança de temperatura e um dissipador de calor que resfria o microcalorímetro.

p Para Micro-X, um refrigerador resfria o detector a cerca de 459 graus abaixo de zero Fahrenheit (0,075 graus Celsius acima do zero absoluto), ou quase a temperatura mínima possível. Quando o instrumento detecta raios-X, a energia da luz é convertida em calor. Isso causa um ligeiro aumento na temperatura, solicitando que o refrigerador resfrie o detector de volta à temperatura original. A energia de cada raio-X pode ser determinada a partir da mudança de temperatura.

p Uma das muitas perguntas que os cientistas estão interessados ​​em usar os dados para responder é se as temperaturas dos gases ejetados da explosão da estrela são as mesmas para o ferro e o silício, dois elementos que foram medidos anteriormente pelo Observatório de Raios-X Chandra da NASA. Essa análise não foi possível com os espectrômetros de Chandra.

p "Com Chandra, diferentes regiões da supernova remanescente se sobrepõem no espectrômetro, "disse F. Scott Porter, um astrofísico do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, quem está participando da missão. "Micro-X é diferente porque pode pegar cada fóton em seu campo de visão, diga a energia exata e faça um espectro. "

p As informações coletadas pela Micro-X também serão usadas para ajudar a responder à pergunta de quanto oxigênio reside na Cassiopeia A, crie um levantamento dos vários outros elementos no remanescente e meça a velocidade do material ejetado em forma de anel da estrela que explodiu.

p Um aspecto da pesquisa que não era possível antes do Micro-X era a medição de linhas espectrais fracas. Essas observações agora dirão aos cientistas quais gases estão presentes, bem como sua velocidade e direção. Isso é possível porque a luz de fontes que se movem para perto ou para longe de nós causa uma mudança no comprimento de onda dependendo de sua velocidade, um fenômeno conhecido como deslocamento Doppler.

p Tanto a missão da Micro-X quanto a utilização de sensores de borda de transição continuarão no futuro. A equipe Micro-X planeja direcionar sua atenção para outros objetos cósmicos. "Em voos futuros, podemos olhar para outras fontes, como outros remanescentes de supernovas ou aglomerados de galáxias, "disse Figueroa-Feliciano." Até pensamos em usar este tipo de foguete para procurar matéria escura. "

p Sensores de transição também serão incorporados nas próximas missões orbitais. Telescópio Avançado para Astrofísica de Alta Energia (ATHENA) da ESA (Agência Espacial Européia), planejado para lançamento no início de 2030, irá empunhar uma matriz de cerca de 5, 000 pixels, quase 40 vezes o tamanho do detector de 128 pixels da Micro-X. ATHENA estudará estruturas de gás quente - como grupos de galáxias - e conduzirá um censo de buracos negros.