2017年6月、NASAのNeutron Star Interior Composition Explorer(NICER)が国際宇宙ステーション(ISS)に搭載されました。この装置の目的は、ブラックホールに崩壊する寸前にある中性子星や他の超高密度オブジェクトの高精度測定を提供することです。 NICERは、パルサーをナビゲーションビーコンとして使用するテクノロジーをテストするために設計された最初の機器でもあります。
最近、NASAはNICERの最初の22か月の科学運用から得られたデータを使用して、全天のX線マップを作成しました。その結果、ファイヤーダンサーの長時間露光画像、数百の星からの太陽フレアの活動、またはワールドワイドウェブの視覚化のような素敵な画像が得られました。しかし実際には、明るいフィラメントは夜空を横切る経路であり、明るいスポットはそれぞれX線源を表しています。
NICERの主要な科学目標は、ISSが93分ごとに地球を周回する際に、X線やその他のエネルギー粒子の宇宙線源をターゲットにして追跡することです。ただし、ステーションの「夜間」であっても、機器の検出器はアクティブのままです。その間、検出器はターゲット間をさまよっています。
NICER装置の「夜間移動」中に収集されたこのデータが、イメージの作成に使用されました。各アークは、ISSが地球を周回しているときの、相対的に明るいX線源(パルサー、ブラックホール、および遠方の銀河(上の画像でラベル付けされている)からなる)の動きを追跡します。
各ポイントの明るさは、NICER装置がそれらのポイントを直接見るのに費やした時間と、その「夜間移動」中に取得された追加のエネルギーの結果です。画像はまた、X線背景(XRB)に対応する、明るい光源から遠く離れたところにも空を透過する拡散グローを明らかにします。
一方、目立つ弧は、NICERがターゲット間の同じパスをたどることが多いためであり、最も明るいのはNICERが定期的に監視するソースです。 NASAのゴダード宇宙飛行センターのミッションの主任研究者であるキースジェンドローは、最近のNASAのプレスリリースにおけるNICERの重要性を要約しました。
「最小限の処理でも、この画像はシグナスループを示しています。これは、およそ90光年の超新星残骸であり、5,000から8,000年前と考えられています。全天の新しいX線画像を徐々に作成しています。NICERの夜間掃引により、これまで未知だったソースが明らかになる可能性があります。」
NICERの主な使命は、中性子星などの星の残骸のサイズと密度を5%の誤差範囲内に決定することです。パルサーは、高速で回転する中性子星であり、パルス状に表示されるため(このため、名前が付けられています)、この種の「質量半径」の研究に最適であるため、NICERの通常のターゲットの1つです。
NICERが収集するこれらの対策は、物理学者がこれらの超圧縮オブジェクトのコアの内部でどのような形の問題が発生するかという謎を最終的に解決するのに役立ちます。 NICERとは別に、パルサーはX線タイミングおよびナビゲーション技術(SEXTANT)実験のためのステーションエクスプローラーの主要な研究焦点であり、宇宙用の最先端のナビゲーション技術の開発に役立ちます。
GPSシステムと同様に、SEXTANTはパルサーX線パルスの正確なタイミングを使用して、NICERの空間内の位置と速度を自律的に決定します。パルサーをタイミングソースとして使用するNICERの実証済みの機能と相まって、このテクノロジーは、太陽系全体、そして場合によっては星間空間でさえミッションを可能にする深宇宙ナビゲーションシステムの開発につながる可能性があります。