Após dois anos de trabalho intensivo, liderado pela Divisão de Ciência Espacial do Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA (NRL), o projeto de um observatório com base no espaço conceitual é dirigido às Academias Nacionais de Ciências, Pesquisa Decadal de Engenharia e Medicina em Astronomia e Astrofísica, que estabelece as prioridades da comunidade astronômica para a próxima década.

Para Tom Maccarone da Texas Tech University, que desempenhou um papel fundamental no desenvolvimento do observatório nos últimos dois anos, agora começa um capítulo igualmente importante - garantindo que os principais tomadores de decisão entendam sua importância.

O Observatório espectroscópico de resolução de tempo para raios-X de energia de banda larga (STROBE-X) é um conceito de missão para um observatório de raios-X que se especializará em rápida variabilidade de tempo. O satélite coletaria informações de buracos negros, estrelas de nêutrons, eventos transitórios e explosões cósmicas, como a destruição violenta de estrelas nas garras de buracos negros e colisões de estrelas de nêutrons binários. O custo estimado para construir o observatório é de US $ 880 milhões.

"Esperamos que a Pesquisa Decadal diga especificamente que o STROBE-X deve ser feito, "disse Maccarone, Professor de Excelência em Pesquisa Presidencial no Departamento de Física e Astronomia do Texas Tech. "Mas mesmo que eles digam que o tempo e a espectroscopia de raios-X de alta área de coleta são importantes, devemos ter uma boa chance de ter nossa missão voando. "

Paul Ray, um astrônomo com a seção de Astrofísica e Aplicações de Alta Energia do NRL, liderou o estudo do conceito de missão STROBE-X.

"As condições físicas em sistemas exóticos como buracos negros e estrelas de nêutrons são impossíveis de recriar em qualquer laboratório terrestre, "Disse Ray." Então, uma missão como essa é a melhor maneira de expandir nosso entendimento. "

O conceito de missão STROBE-X exige um Agile 5, Satélite de 000 quilogramas com monitor de campo amplo para detectar e localizar eventos transitórios e monitorar o estado de fontes variáveis. Essas observações acionariam o satélite para treinar seu enorme, instrumentos primários em um objeto de interesse. Também responderia a notificações de observatórios baseados em terra.

Os instrumentos primários teriam mais de 10 vezes a área de coleta dos instrumentos de raios-X anteriores - tecnologia possibilitada pelos mais recentes avanços em detectores de raios-X de estado sólido e lentes de concentração de raios-X leves. As medições com esses instrumentos podem determinar a rotação dos buracos negros, o raio das estrelas de nêutrons e os elementos criados em eventos explosivos.

Maccarone liderou o desenvolvimento do caso científico STROBE-X durante o estudo da missão. Ele prevê que na década de 2020 muitas novas instalações farão o levantamento do céu rotineiramente em diferentes comprimentos de onda, procurando fontes transitórias e variáveis.

Ele disse que isso representa uma mudança da astronomia tradicional, com ênfase em observações muito profundas de objetos individuais, para a ciência de big data.

"STROBE-X, com seu monitoramento de raio-X de campo amplo e resposta rápida, será uma capacidade crítica na era da astronomia no domínio do tempo, "Disse Maccarone.

A tecnologia para o instrumento principal no STROBE-X já está sendo demonstrada pelo Neutron Star Interior Composition Explorer, uma carga anexada à Estação Espacial Internacional desde 2017.

De acordo com Colleen Wilson-Hodge, membro da equipe de estudo do Marshall Space Flight Center da NASA, O STROBE-X seria uma ferramenta vital na era da astrofísica multi-mensageiro.

"Ao longo da história, aprendemos sobre as estrelas olhando para a luz delas - primeiro visualmente, em seguida, com comprimentos de onda que variam de ondas de rádio a raios gama, "disse ela." O recente desenvolvimento de ondas gravitacionais e detectores de neutrino expandiu a astronomia para além das ondas eletromagnéticas. O STROBE-X forneceria o contexto eletromagnético para esses fenômenos. "

O estudo STROBE-X foi financiado pela NASA e conduzido por cientistas e engenheiros da NRL, Texas Tech, Instituto de Tecnologia de Massachusetts, Marshall Space Flight Center da NASA e Goddard Space Flight Center da NASA.

Os participantes financiados foram apoiados por uma colaboração de mais de 130 cientistas de várias instituições americanas e internacionais que ajudaram a desenvolver e refinar o caso científico para a missão.

O estudo STROBE-X também se beneficiou da colaboração contínua com cientistas europeus da Itália, Espanha, Dinamarca e Reino Unido, que desenvolveu a tecnologia do detector e projetos para dois dos instrumentos como parte de um estudo da Agência Espacial Europeia de uma missão chamada Grande Observatório para Sincronização de Raios-X, ou LOFT.