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马里兰大学帕克分校新闻

UMD天文学家帮助美国宇航局发射微型卫星以研究强大的宇宙爆炸

BurstCube satellite rendering

BurstCube,在艺术家的概念中展示,将围绕地球运行,因为它正在寻找短伽马射线暴。

由美国宇航局戈达德太空飞行中心概念图像实验室渲染

马里兰大学(University of Maryland)的一位天文学家是一个团队的成员,该团队设计了一颗鞋盒大小的卫星,用于研究宇宙中最强大的爆炸。

该设备名为BurstCube,于周四与SpaceX一起被送往国际空间站(目前部分由UMD校友驾驶)。从那里,它将被释放到轨道上,以探测、定位和检查短伽马射线暴——高能光的短暂闪光。

这些通常发生在中子星碰撞之后,中子星是在超新星中爆炸的大质量恒星的超致密残余物。中子星还可以发射引力波,即时空结构中的涟漪,因为它们一起盘旋在一起。

“BurstCube的探测器是有角度的,使我们能够在天空的广阔区域检测和定位事件,”UMD访问助理研究科学家和BurstCube团队成员Israel Martinez Castellanos说。“我们目前的伽马射线任务在任何时候都只能看到大约70%的天空,因为地球挡住了他们的视线。用像BurstCube这样的卫星增加我们的覆盖范围,可以提高我们捕捉到更多与引力波探测相吻合的爆发的几率。

wiring inside BurstCube

四个圆形探测器隐藏在BurstCube卫星的内部组件中,构成了该任务的伽马射线探测器。(摄影:NASA/Jeanette Kazmierczak)

天文学家对使用光波和引力波研究伽马射线暴感兴趣,因为每种伽马射线暴都可以教他们事件的不同方面。这种方法是理解宇宙的新方法的一部分,称为多信使天文学。

产生短伽马射线暴的碰撞也会产生金和碘等重元素,这是我们所知的生命的基本成分。

“BurstCube可能很小,但除了调查这些极端事件外,它还在测试新技术,并为早期职业天文学家和航空航天工程师提供重要经验,”BurstCube的首席研究员Jeremy Perkins说。

参与该项目的其他机构包括维尔京群岛大学、大学空间研究协会、海军研究实验室和美国宇航局位于亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心。

目前,唯一一次对同一事件的引力波和光的联合观测 – 称为GW170817 – 是在2017年。这是多信使天文学的一个分水岭,从那时起,科学界一直希望并准备更多的同时发现。

BurstCube的主要仪器可探测能量范围为50,000至100万电子伏特的伽马射线。(相比之下,可见光的范围在 2 到 3 电子伏特之间。

当伽马射线进入BurstCube的四个探测器之一时,它会遇到一个称为闪烁体的碘化铯层,将其转换为可见光。然后光进入另一层,一个由116个硅光电倍增管组成的阵列,将其转换为电子脉冲,这就是BurstCube测量的。对于每条伽马射线,研究小组在仪器读数中看到一个脉冲,该脉冲提供精确的到达时间和能量。倾斜的探测器将事件的大致方向告知团队。

BurstCube 属于一类称为 CubeSats 的小型航天器,它有一系列标准尺寸,基于直径为 10 厘米(3.9 英寸)的立方体。立方体卫星提供具有成本效益的太空通道,以促进突破性的科学研究,测试新技术,并帮助教育下一代科学家和工程师进行任务开发、建造和测试。

“我们能够订购BurstCube的许多零件,如太阳能电池板和其他现成的组件,这些组件正在成为CubeSats的标准化,”Goddard的BurstCube机械工程师Julie Cox说。“这使我们能够专注于任务的新颖方面,例如内部制造的组件和仪器,这将展示新一代小型化伽马射线探测器如何在太空中工作。

本文改编自美国宇航局的新闻稿。

新闻旨在传播有益信息,英文版原文来自https://today.umd.edu/umd-astronomer-helps-nasa-launch-tiny-satellite-to-study-powerful-cosmic-explosions