仿生龍蝦眼X射線聚焦原理助力NASA引力波前沿探索
大龍蝦和引力波來源定位表面上看完全風(fēng)馬牛不相及,隸屬NASA的戈達(dá)德太空飛行中心管目前正在進(jìn)行可行性研究,未來啟發(fā)自仿生龍蝦眼X射線聚焦結(jié)構(gòu)的光學(xué)成像設(shè)施將幫助引力波發(fā)現(xiàn)這一最前沿的物理學(xué)研究。戈達(dá)德太空飛行中心的研究人員努力將 “龍蝦眼”X射線聚焦結(jié)構(gòu)光學(xué)成像結(jié)構(gòu)的研究應(yīng)用于國際空間站瞬態(tài)天體物理觀測(cè)器(ISS-TAO),通過可行性驗(yàn)證后儀器將被發(fā)射至空間站,其觀測(cè)X射線和高能伽馬射線的能力將幫助定位黑洞和引力波來源。
在LIGO探測(cè)到引力波之前,天文上研究黑洞的一個(gè)主要手段是觀測(cè)X射線雙星,X射線的探測(cè)能夠?yàn)槿胬斫庠撘Σㄊ录鸵ΣㄩW的物理機(jī)制提供極大的幫助。國際空間站瞬態(tài)天體物理觀測(cè)器(ISS-TAO)。這是國際空間站的X射線探測(cè)器,其任務(wù)目標(biāo)是搜尋,中子星塌縮成黑洞時(shí)釋放的強(qiáng)烈射線,已經(jīng)超新星爆發(fā)之后的各種現(xiàn)象。該任務(wù)的主要負(fù)責(zé)人是美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心的天體物理學(xué)家Jordan Camp。“LIGO和Virgo構(gòu)成了引力波天文觀測(cè)的先進(jìn)觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)。它們會(huì)告訴我們最有可能的候選者,就像位于撞擊邊緣的雙星系統(tǒng)。盡管這些能夠探測(cè)到這些時(shí)空漣漪,它們卻無法幫助定位出引力波的中心,只能通過含有噪點(diǎn)信號(hào)的時(shí)序檢測(cè)指出它們的來源定位。因此,它們無法準(zhǔn)確地定位出雙星源! 而全新的NASA ISS-TAO的儀器中,名為X-ray Wide-Field Imager(WFI,X射線廣域成像儀)的儀器正是基于“龍蝦眼”X射線聚焦結(jié)構(gòu)光學(xué)成像結(jié)構(gòu)的研究,利用“龍蝦眼”將反射回來的微弱光線成像的原理,可以發(fā)射出比較微弱的X射線,從而使探測(cè)儀可以觀測(cè)X射線源的背景散射。 Jordan Camp稱ISS-TAO已經(jīng)被選為機(jī)遇探索者任務(wù)( Explorer Mission of Opportunity)的儀器,其將在2022年發(fā)射就緒!霸撊蝿(wù)的重要性將超越以往,2015年的引力波大發(fā)現(xiàn)是一項(xiàng)分水嶺事件。”以此契機(jī),科學(xué)家和天文物理學(xué)家展開了引力波發(fā)現(xiàn)的新興科學(xué)研究!耙Σㄊ侨绱瞬煌耆吧,我們希望找到傳統(tǒng)射電天文學(xué)和這么新興科學(xué)的互通點(diǎn)! 關(guān)鍵詞: 引力波
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