p Esta ilustração mostra a missão de raios-X XMM-Newton, o maior satélite científico construído pela ESA (Agência Espacial Europeia) até à data, na órbita da Terra. Crédito:ESA / D. Ducros
p Duas décadas atrás, em 10 de dezembro, 1999, um foguete Ariane 5 subiu no céu da manhã de Kourou, Guiana Francesa. Ele carregou em órbita a Missão Multi-Espelho de Raios-X (XMM-Newton), a maior espaçonave científica já construída pela ESA (Agência Espacial Europeia) e um satélite pioneiro para estudar o universo com diferentes tipos de luz. XMM-Newton estudou mais de meio milhão de fontes de raios-X, incluindo supernovas, buracos negros destruidores de estrelas e estrelas de nêutrons superdensas. p "Quando a ESA lançou o XMM-Newton há 20 anos, imediatamente se tornou um dos principais telescópios espaciais que os astrônomos usaram para avançar sua compreensão do universo, "disse Paul Hertz, diretor da divisão de astrofísica na sede da NASA em Washington. "A ESA está de parabéns por disponibilizar o XMM-Newton à comunidade científica internacional e permitir uma montanha de descobertas científicas."
p A NASA contribuiu com recursos para dois dos principais instrumentos da missão. A agência também financia o Guest Observer Facility no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, que apóia o uso de XMM-Newton pela comunidade científica americana. Mais de um terço do tempo de observação do satélite é concedido a astrofísicos baseados nos EUA.
p Os raios X permitem que os cientistas investiguem coisas como estrelas, os destroços estelares de remanescentes de supernovas, e os ambientes extremos em torno dos buracos negros. A luz de alta energia não pode penetrar na atmosfera da Terra, portanto, esse tipo de dado deve ser coletado no espaço.
p A ESA projetou o XMM-Newton com três grandes telescópios co-alinhados para capturar tantos raios-X quanto possível em um amplo campo de visão - equivalente ao tamanho aparente da Lua visto da Terra. Os telescópios enviam a luz coletada aos instrumentos do satélite.
p A European Photon Imaging Camera foi desenvolvida por uma grande colaboração, incluindo o Instituto Max Planck de Física Extraterrestre na Alemanha e liderada por Martin Turner na Universidade de Leicester, na Inglaterra. O instrumento produz imagens que permitem aos cientistas mapear como o brilho das fontes muda ao longo do tempo, fornecer informações sobre as temperaturas e arredores dos alvos.
p Os átomos em ambientes extremos ao redor de buracos negros ou em detritos estelares perdem elétrons e produzem raios-X característicos. O espectrômetro de grade de reflexão do XMM-Newton pode captar sinais de elementos específicos, como oxigênio, azoto, carbono ou ferro. O desenvolvimento geral do espectrômetro foi liderado por Bert Brinkman, do Instituto Holandês de Pesquisa Espacial. Steven Kahn, em seguida, na Columbia University em Nova York, liderou o desenvolvimento das grades financiadas pela NASA, que espalhou a luz coletada pelos telescópios para revelar os elementos.
Veja os cientistas refletirem sobre o 20º aniversário do XMM-Newton. A missão, liderado pela ESA (Agência Espacial Europeia), melhorou dramaticamente nossa compreensão do cosmos graças a observações detalhadas de raios-X. A NASA financiou dois de seus três instrumentos, incluindo o telescópio de monitor ótico / UV, o que fez do XMM-Newton um dos primeiros observatórios de comprimento de onda múltiplo no espaço. Crédito:Goddard Space Flight Center da NASA p Ocorrências cósmicas raramente, se alguma vez, emite apenas um tipo de luz. A NASA forneceu suporte para o telescópio monitor ótico / UV XMM-Newton, que estuda objetos em comprimentos de onda visíveis e UV, tornando o XMM-Newton um satélite de vários comprimentos de onda. O desenvolvimento geral do telescópio foi liderado por Keith Mason, do Laboratório de Ciências Espaciais Mullard, na Inglaterra. Anteriormente, medições simultâneas de raios-X e ópticas / UV só foram possíveis coordenando observações entre satélites e telescópios terrestres. Mas a coleta de um fluxo constante de dados do solo pode ser complicada por nuvens e pelo fato de que os telescópios devem observar à noite.
p "Nosso pensamento era que se pudéssemos fazer todas as observações de uma plataforma no espaço, seria muito mais eficiente, "disse France Córdova, agora diretor da National Science Foundation em Alexandria, Virgínia, que liderou o desenvolvimento das contribuições dos EUA para o telescópio. "Pensar que depois de 20 anos, todos os instrumentos ainda estão trabalhando harmoniosamente juntos é absolutamente incrível, " ela disse.
p Todos os componentes do satélite foram integrados no Centro Europeu de Pesquisa e Tecnologia Espacial em Noordwijk, Holanda, antes de ser enviado 4, 600 milhas (7, 300 quilômetros) no exterior para Kourou no navio de carga francês MN Toucan.
p Desde o seu lançamento, cientistas usaram XMM-Newton para aprender sobre estrelas de nêutrons, os núcleos esmagados de estrelas massivas, nos escombros das explosões de supernovas que os criaram. O satélite detectou a primeira diminuição repentina de rotação vista em um pulsar de acréscimo, uma estrela de nêutrons girando rapidamente alimentada por gás canalizado de um vizinho estelar.
p X-rays bounce all around the environments near black holes. These X-ray "echoes" can help us map the area much as sonar uses sound waves to chart the ocean floor. XMM-Newton scientists first used the technique to map the region around a monster black hole in 2012. The satellite has also watched the earliest moments of tidal disruptions, cataclysmic events that occur when unlucky stars stray too close to black holes.
p "Normal" matter—from protons to planets—only makes up 5% of the universe, and for years, scientists could only account for half of it. XMM-Newton's detailed observations showed that at least some of the missing material hides in the intergalactic medium, the web of hot gas between galaxies. The rest of cosmic matter is called dark matter. XMM-Newton's surveys and source catalogs helped astrophysicists calculate exactly how much of this mysterious substance resides in galaxy clusters.
p "XMM-Newton has revealed the universe's X-ray secrets to a generation of astronomers, " said Goddard's Kim Weaver, the NASA project scientist for the mission. "The satellite is projected to stay healthy through 2028, so the astrophysics community can look forward to another decade of exciting discoveries."