Polskie Forum Astronautyczne
Astronautyka => Pozostałe i Badania Kosmosu => Wątek zaczęty przez: Scorus w Lipca 15, 2010, 00:18
-
Satelita astronomiczny Swift (Swift Gamma Ray Burst Explorer) jest amerykańskim (NASA) obserwatorium astrofizycznym służący do badań błysków gamma w zakresie promieniowania gamma, oraz monitorowania poświat błysków w promieniowaniu rentgenowskim, ultrafioletowym i widzialnym. Jest to pierwsze multispektralne obserwatorium przeznaczone do badania błysków gamma, wykonujące obserwacje multispektralne zaraz po początku błysku, oraz obserwujące poświatę przez wiele dni, w celu zaobserwowania zmian w jej obrębie. Umożliwia ono wykonywanie spektroskopii w zakresie widmowym 1800 - 6000 A i energetycznym 0.2 - 150 keV, obrazowanie w sześciu kolorach w zakresie widmowym 1800 - 6000 A, oraz wyznaczanie pozycji błysków gamma z rozdzielczością kątową 0.3 - 5''. Rozdzielczość widmowa umożliwia poszukiwanie linii w promieniowaniu rentgenowskim błysków i ich pozostałości.
Do głównych zadań naukowych satelity należą: wykrywanie początków błysków gamma; umożliwienie sklasyfikowania błysków gamma i odnalezienia ich nowych typów; określenie sposobu ewolucji i oddziaływania z otoczeniem fali uderzeniowej towarzyszącej powstaniu błysku gamma; oraz użycie błysków gamma do wykonania badań młodego Wszechświata. Do dodatkowych zadań naukowych pojazdu zaliczają się: wykonanie pierwszego przeglądu niema w twardym promieniowaniu rentgenowskim z dużą wrażliwością 0.6 mCrab w wysokich szerokościach galaktycznych i 2 mCrab wzdłuż płaszczyzny Galaktyki; wykonanie poszukiwań AGN typu Seyfert-2; oraz skanowanie pól na niebie każdego dnia w celu poszukiwań przejściowych źródeł.
W badaniach błysków gamma pojazd ten pomaga w wykrywaniu galaktyk macierzystych rozbłysków i rozpoznania klas obiektów powodujących ich powstanie; zdefiniowaniu procesów fizycznych odpowiedzialnych za emisję błysków różnych klas; bezpośrednich pomiarach odległości do błysków; oraz badaniach sposobu rozchodzenia się i oddziaływań z ośrodkiem fal uderzeniowych emitowanych w trakcie błysków. Jeśli chodzi o badania wczesnego Wszechświata satelita ten umożliwia wykorzystanie błysków jako "latarni morskich" czyli standardu w wyznaczaniu odległości; oraz użycie absorpcji rentgenowskiej do badań ośrodka międzygalaktycznego i wnętrz gromad galaktyk. Instrumenty satelity są czulsze około 3 razy niż instrument BATSE na pokładzie Teleskopu Comptona, co umożliwia wykrywanie rozbłysków krótszych i słabszych do tego pojazdu.
Szczegółowy opis misji:
http://www.astronautyka.org/index.php/topic,47.0.html
Teleskop UVOT został zastsowany również do obsereacji komety 73P/Schwassmann-Wachmann 3. Obserwacje takie pozwalają na badania składu gazów komy, emisji pyłu, oraz określania rotacji jądra.
XRT obserwował też kometę 17P/Holmes podczas pojaśnienia, ale nie jest jasne, czy jej emisja została zarejestrowana. W przypadku komet promieniowanie rentgenowskie emitują jony wiatru słonecznego po przejęciu elektronów z atomów komy.
http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/cool_comet.html
-
Za pomocą danych ze Swifta, Obserwatorium Kecka oraz innym obserwatoriom po raz pierwszy zidentyfikowano cząsteczki w gazie w galaktyce macierzystej błysku gamma. Badany był rozbłysk GRB 080607 zaobserwowany 7 lipca 2008r. W świetle pośiwaty błysku zaobserwowano linie wodoru cząsteczkowego oraz tlenku węgla. Są to cząstekczki charakterystyczne dla regionów gwiazdotwórczych, więc rozbłysk zaszedł w gęstej mgławicy. Błysk został wykryty za pomocą BAT, co pozwoliło na wyznaczenie jego pozcyji. Dzięki temu możliwe były jego badania za pomocą spektrometru Resolution Imaging Spectrometer w Obserwatorium Kecka, oraz za pomocą teleskopów automatycznych Peters Automated Infrared Imaging Telescope (PAIRITEL) na Mt. Hopkins i Katzman Automatic Imaging Telescope (KAIT) w Obserwatorium Licka. Spektrogramy z Kecka pozwoliły na wyznaczenie odległości do błysku na 11.5 miliarda lat świetlnych. Chmura molekularna w której zaszła eksplozja była bardzo gęsta, tylko 1 procent promieiowania poświaty błysku mogło ją spenetrować. Daje to wyjaśnienie tzw. ciemnych błysków bez poświaty. Światło poświaty zostało w tych wypadkach całkowicie pochłonięte przez gaz.
Obserwacje takie pozwalająponadto na badaniaprocesówgwiazdotwórczych w bardzo młodych galaktykach.
http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/molecules_host.html
-
Za pomocą teleskopu BAT wykonane zostały obserwacje jąder bliskich galaktyk aktywnych, co dało możliwość ich porównania z odległymi odpowiednikami. Między błyskami gamma BAT wykonuje przegląd nieba w zakresie twardego promieniowania rentgenowskiego. Instrument w ciągu dnia obserwuje około połowy nieba. Obecnie łączny czas ekspozycji na prawie całym niebie wynosi około 10 tygodni. BAT wykonywał obserwacje galakty w odległości do 600 milionów lat świetlnych, co pozwoliło na stwierdzenie, czy posiadają one aktywne jądra. Do tej ppry nie było pewności, ponieważ jądro może być zasłonięte przez gazy i pyły blokujące światło widzialne, UV i miękkie proimieniowanie rentgenowskie. Badania wykazały, że galaktyki w odległości 600 milionów lat świetlnych charakteryzują się średnim tępem formowania gwiazd. Większość nich to galaktyki spiralne i nieregularne o normalnych masach, a 30% z nich jest w czasie kolizji. Wcześniejsze badania za pomocą Chandry i XMM-Newton wykazały natomiast, że bardzo odległe galaktyki aktywne, w odległości 7 miliardów lat świetlnych nie wykazują formowania gwiazd.
http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/active_galaxies.html
-
Swift wykonał serię obserwacji rozbłysków rentgenowskich z pulsara w gwiazdozbiorze Węgielnica. Jest to magnetar, a takie rozbłyski są charakterystyczne dla powtarzalnych źródeł miękkiego promieniowania gamma (Soft Gamma-Ray Repeter - SGR). Znanych było do tej pory 5 tego typu obiektów, a ten został sklasyfikowany jako 6 przypadek i oznaczony SGR J1550-5418.
Obiekt ten rozpoczął emisje serii rozbłysków w październiku 2008r, a potem jego aktywność zanikła. Rozbłyski pojawiły się ponownie 22 stycznia 2008r. Wyprodukował on wtedy 100 rozbłysków w czasie 20 minut. Najsilniejszy niósł tyle energii ile Słońce może wyprodukować w czasie 20 lat. Rozbłyski prawdopodobnie powstają, gdy energia pola magnetycznego zostanie uwolniona na skutek powstania pęknięć skorupie gwiazdy (gwiazdy neutronowe mają sztywną powierzchnię). Promieniowanie rentgenowskie z najsilniejszego rozbłysku zostało rozproszone na chmurach pyłu międzygwiazdowego, co utrudnia wyznaczanie odległości do tego obiektu.
Na obrazach z teleksu XRT widoczne są więc pierścienie rozproszonego promieniowania rentgenowskiego. Największy powstał w najbliższej nam chmurze pyłu. Pierścienie wydają się powoli rozszerzać. Jest to złudzenie spowodowane skończoną szybkością rozchodzenia się promieniowania elektromagnetycznego. Obserwacje pierścieni pozwolą na lepsze wyznaczanie odległości do źródła, a także do chmur pyłu.
Rozbłyski zostały też wykryte przez monitor rozbłysków GBM na satelicie Fermi, przez satelitę INTEGRAL, oraz przez rosyjski instrument KONUS na satelicie NASA WIND. Fermi wykrył 92 rozbłyski. Dane z tych obserwacji pozwolą na lepsze poznanie procesów zachodzących wokół magnetarów.
http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/gammaray_fireworks.html
-
28 stycznia 2009r satelita Swift wykonał obserwacje komety C/2007 N3 Lulin. Zastosowano tu instrumentu UVOT i XRT. Teleskop UVOT pozwolił na wykonanie obserwacji misji wodny. Jego grism pozwala na pracę w zakresie, w którym świeci grupa hydroksylowa powstająca na skutek rozkładu cząsteczki wody pod wpływem promieniowania UV Słońca. Woda jest emitowana przez ziarna pyłu oddalane od jądra komety przez promieniowanie słoneczne.
Swift to obecnie jedyny satelita pracujący w tej części ultrafioletu. Pozwala na uzyskanie unikanych danych na temat emisji wody z komety. Obserwacje wykazały, że chmura zawierająca grupy hydroksylowe rozciąga się na odległość do 250 000 mil, więcej niż odległość między Ziemią i Księżycem.
W większej odległości od komety również grupy OH rozpadają się na atomy tlenu i wodoru, tworząc obłok atomowy oddziaływujący z wiatrem słonecznym. Jony wiatru słonecznego przejmują elektrony z atomów tworzących tą część komy i emitują promieniowanie rentgenowskie. Zostało ono zaobserwowane przez teleskop XRT. Przyszłe obserwacje pozwolą na zebranie lepszych danych w zakresie promieniowania rentgenowskiego.
Na załączonym obrazie dane z UVIT są zaznaczone na niebiesko, a z XRT na różowo. Kierunek do Słońca jest po lewej.
http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/lulin.html
-
Do tej pory Swift wykonał obserwacje 3 komet - 8P/Tuttle, 73P/Schwassman-Wachmann 3, oraz C/2007 N3 Lulin. Obserwacje z użyciem grismów teleskopu UVOT są użyteczne do badań otoczki gazowej komet i składu komet na tej podstawie. Ponadto obserwacje emisji rentgenowskiego powstającej podczas przejmowania elektronów z atomów komy przez jony wiatru słonecznego dostarcza informacji na temat zderzeń zimnego i gorącego gazu. Dostarcza to wglądu w procesy zachodzące w młodym układzie słonecznym, a także w warunki panujące w wietrze słonecznym podczas jego przechodzenia przez Układ Słoneczny.
Kometa Lulin jest do tej pory przykładem najlepszych obserwacji komet w zakresie rentgenowskim wykonanych przez Swift. Produkuje ona dużo gazu i mało pyłu. Pył odbija światło dzięki czemu kometa jest jasna. W tym wypadku mała ilość pyłu sprawia, że kometa jest dostatecznie słaba, aby można było wykonać jej obserwacje za pomocą teleskopu XRT. Z powodu dużej ilości nie można wykonać obserwacje wielu komet w zakresie rentgenowskim. Z tego powodu Swift nie wykonał obserwacji rentgenowskich Schwassman-Wachmann 3 i Tuttle, ale wykrył je Chandra.
http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/observatory_webcast.html
-
Swift w kwietniu zarejestrował rozbłysk gamma, który na podstawie naziemnych obserwacji został uznany za najodleglejszy z dotychczas odkrytych obiektów we Wszechświecie.
Rozbłysk GRB 090423 został wykryty przez teleskop BAT 23 kwietnia. Trwał 10 sekund i charakteryzował się umiarkowaną jasnością. Następnie miejsce w którym wystąpił rozbłysk było obserwowane za pomocą teleskopu ultrafioletu i światła widzianego UVOT oraz teleskopu rentgenowskiego XRT. W zakresie rentgenowskim udało się zaobserwować poświatę rozbłysku. Nie zarejestrowano natomiast żadnej emisji optycznej.
Obserwowana poświata rozbłysku powstaje, gdy nowo uformowana podczas eksplozji masywnej gwiazdy czarna dziura powoduje powstanie dżetów. Zderzają się one następnie z gazem wcześniej wyrzuconym przez gwiazdę.
Brak emisji optycznej sugerował, że rozbłysk był bardzo odległy. Światom widzialne z powodu przesunięcia ku czerwieni zostało przekształcone w podczerwień. Promieniowanie ultrafioletowe powinno zostać przesunięte w zakres widzialny, ale zostało ono pochłonięte przez chmury wodoru. Te ostatnie były gęstsze w odległej przeszłości.
3 godziny po rozbłysku poświata podczerwona została zaobserwowana za pomocą United Kingdom Infrared Telescope na Mauna Kea na Hawajach. Obserwacje w podczerwieni w przypadku błysków gamma dostarczają większości informacji na temat eksplodującej gwiazdy i jej otoczenia. Za pomocą teleskopu Gemini North również na Mauna Kea wykonane zostały zdjęcia poświaty rozbłysku w podczerwieni. Źródło zostało odnalezione na obrazach uzyskanych w zakresie fal długich, ale nie występowało na obrazach uzyskanych w zakresie fal krótszych (przy 1 mikronie). Sugerowało to przesunięcie ku czerwieni odpowiadające odległości 13 miliardów lat świetlnych.
Z powodu bardzo wysokiej odległości poświata była następnie obserwowana za pomocą innych teleskopów. Za pomocą Galileo National Telescope w La Palma na Wyspach kanaryjskich przesunięcie ku czerwieni zostało wyznaczone na 8.2. Prawie równoległe obserwacje zostały wykonane za pomocą należącego do ESO Very Large Telescopes w Cerro Parana w Chile. Uzyskano ten sam wynik. Przesunięcie odpowiadało odległości 13.035 miliarda lat świetlnych. Tym samym rozbłysk ten nastąpił w czasie gdy Wszechświat miał tylko 630 milionów lat. Został wytworzony przez gwiazdę z jednej z pierwszych powstałych generacji. Poprzedni rekordowo odległy rozbłysk - GRB 090423 charakteryzował się przesunięciem ku czerwieni 6.7 i był położony o 190 milionów lat świetlnych bliżej obserwatora.
Obraz poświaty GRB 090423 - na żółto zaznaczone jest promieniowanie rentgenowskie wykryte przez XRT, a na niebiesko - zielono - światło widziane zaobserwowane przez UVOT. W obrębie poświaty brak jest emisji optycznej.
http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/cosmic_record.html
-
Przegląd serii 14 rozbłysków gamma odkrytych przez satelitę Swift dostarczył nowych informacji na temat procesu formowania gwiazd w młodym Wszechświecie.
Badane rozbłyski należały do niewielkiej grupy tzw. ciemnych rozbłysków gamma. Charakteryzują się one praktycznym brakiem poświaty optycznej. Jedną z teorii wyjaśniających brak poświaty była bardzo duża poległość do źródła. W takim wypadku światło pierwotnie widzialne na skutek przesunięcia do zakresu podczerwoni nie mogłoby zostać wykryte przez teleskopy optyczne.
Obserwacje lokalizacji 14 takich rozbłysków za pomocą Teleskopu Kecka pozwoliły jednak na wyrycie galaktyk macierzystych 11 z nich. W 3 wypadkach nie udało się wykryć galaktyki, ale te 3 rozbłyski posiadały bardzo słabą poświatę optyczną. Emisja widzialna nie była więc przesunięta w podczerwień. Wskazuje to, że rozbłyski były położone bliżej niż 13 miliardów lat świetlnych.
Źródło rozbłysków musiało więc znajdować się w otoczeniu gęstego gazu i pyłu wytworzonego przez intensywną aktywność gwiazdotwórczą i umierające gwiazdy. Takie obłoki pochłaniały światło widzialne. Macierzyste galaktyki rozbłysków nie zawierają jednak śladów dużej zawartości pyłu. Pył musi więc tworzyć izolowane skupiska w postaci chmur i pasm.
Rozbłyski gamma mogą być dobrą metodą do badań procesów gwiazdotórczych w galaktykach odległych na tyle, że nie można w nich obserwować rejonów gwiazdotwórczych bezpośrednio. Mogą pozwolić na określenie tempa formowania gwiazd w takich galaktykach i szybkości wzrostu młodych galaktyk.
Brak dużej ilości ciemnych rozbłysków w odległościach ponad 12.9 miliarda lat świetlnych wskazuje, że we wcześniejszym okresie życia Wszechświata aktywność gwiazdotwórcza była niższa. Szacuje się, iż tylko 7% rozbłysków gamma jest położonych dalej niż 13 miliardów lat świetlnych.
Obrazy galaktyk macierzystych ciemnych rozbłysków z Teleskopu Kecka.
http://astronomynow.com/090608DarkGRBsilluminateearlystarformation.html
-
Swift uzyskał najdokładniejszą do tej do tej pory mozaikę Galaktyki w Andromedzie (M31) w zakresie ultrafioletu. Powstała ona ze zdjęć wykonanych przy pomocy teleskopu UVOT.
M31 jest położona w odległości 2.5 miliona lat świetlnych. Jest to najbliższa nam galaktyka spiralna. Średnica jej dysku jest szacowana na 220 000 lat świetlnych.
Dane do mozaiki były zbierane w okresie od 25 maja do 26 lipca 2008r. Łącznie wykonano 330 zdjęć. Dane łącznie miały objętość 85 gigabajtów, a ich obróbka trwała prawie 10 tygodni. Zdjęcia zostały wykonane przez 3 filtry UV - 192.8, 224.6 i 260 nanometrów. Pozwala to na badania procesów gwiazdotwórczych w tej galaktyce bardziej szczegółowo niż dotychczas. Swift wykrył łącznie 20 000 źródeł ultrafioletu w tej galaktyce. Są to głównie gorące, młode gwiazdy. Część z tych źródeł to też gęste gromady gwiazd.
Na mozaice widać, że obszar centralny galaktyki jest wizualnie bardziej gładki niż jej dysk, a emisja z niego jest bliższa czerwonej części spektrum. Jest to wywołane obecnością starszych, chłodniejszych gwiazd. W obszarze dysku widoczny jest pierścień młodych gromad gwiazd. Ma on średnicę 150 000 lat świetlnych. Powstanie tej struktur jest prawdopodobnie związane z siłami pływowymi wywieranymi na dysk M31 przez jej galaktyki satelitarne. Spowodowały one zainicjowanie procesów gwiazdotwórczych w obłokach materii międzygwiazdowej.
Obserwacje pobliskich galaktyk w zakresie ultrafioletu mają duże znacznie dla programu naukowego misji Swift. Pozwalają one na badania szczegółów procesów gwiazdotwórczych, które zachodziły bardzo gwałtownie w młodych galaktykach, z których pochodzą błyski gamma.
http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/uv_andromeda.html
-
Analizy obserwacji najodleglejszego wykrytego do tej pory błysku gamma - GRB 090423 przynoszą nowe informacje na temat natury obiektów występujących w młodym Wszechświecie.
GRB 090423 został odkryty przez satelitę Swift w kwietniu 2009r. Odległość do niego została oszacowana na około 13 miliardów lat świetlnych. Powstał on więc na skutek eksplozji gwiazdy w okresie w którym Wszechświat miał tylko 630 milionów lat. Można więc przypuszczać, że gwiazda która wytworzyła rozbłysk należała do pierwszej generacji gwiazd we Wszechświecie.
Za pomocą systemu radioteleskopów VLA (Very Large Array) zaobserwowano emisję radiową na tydzień przez detekcją rozbłysku przez Swift. Emisja radiowa była potem rejestrowana przez 2 miesiące, po czym zanikła. Obserwacje radiowe wraz z danymi uzyskanymi w zakresie promieniowania podczerwonego i rentgenowskiego pozwoliły na oszacowanie warunków fizycznych w których zaszła eksplozja.
Zebrane informacje pozwoliły na stwierdzenie, że eksplozja gwiazdy uwolniła więcej energii niż podczas typowego rozbłysku gamma. Wybuch był prawie sferyczny i zaszedł w jednorodnym i dosyć rzadkim otoczeniu gazowym.
Pierwsze gwiazdy we wszechświecie powinny być znacznie masywniejsza i jaśniejsze od gwiazd kolejnych generacji. Nie ma bezpośrednich dowodów, że rozbłysk GRB 090423 wytworzyła taka bardzo masywna gwiazda. Jednak budowane obecnie systemy radioteleskopów pozwolą w przyszłości na dużo łatwiejsze wykrywanie bardzo odległych rozbłysków gamma i lepsze zaplanowanie och obserwacji. Łatwą detekcję zapewni system ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array). System EVLA (Expanded Very Large Array) pozwoli natomiast na dokonywanie obserwacji radiowej poświaty rozbłysku znacznie dłużej niż VLA. Zarówno ALMA jak i EVLA powinny być operacyjne w 2012r.
http://www.astronomynow.com/news/n0910/29GRB/
-
Obserwacje poświaty błysku gamma GRB 090102 wykrytego przez satelitę Swift 2 stycznia 2009r po raz pierwszy pozwoliły na zmierzenie pola magnetycznego towarzyszącego rozbłyskowi.
Poświata rozbłysku była badana za pomocą kamery RINGO umieszczonej na teleskopie Liverpool Telescope należącym do Liverpool John Moores University (LJMU). Znajduje się on w La Palma na Wyspach Kanaryjskich. Jest obsługiwany zdalnie przez Internet. Instrument pozwala na pomiary polaryzacji dzięki zastosowaniu odpowiedniego polaryzatora.
Obserwacje zmian jasności źródła podczas obrotu dysku polaryzatora pozwoliły na oszacowanie właściwości pola magnetycznego w jego obrębie. Cały cykl obserwacji, od wykrycia rozbłysku przez Swift do jego badań za pomocą RINGO odbył się całkowicie automatycznie w czasie mniejszym od 3 minut, bez udziału człowieka.
Obserwacje takie są istotne dla badań procesów fizycznych zachodzących podczas rozbłysków gamma. W przyszłości mogą być też rozciągnięte na inne gwałtowne zjawiska zachodzące we Wszechświecie.
http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/magnetic_power.html
-
Symulacje komputerowe potwierdziły, że za emisję krótkotrwałych błysków gamma są odpowiedzialne zderzenia gwiazd neutronowych:
http://www.nasa.gov/topics/universe/features/gamma-ray-engines.html
Przegląd nieba za pomocą BAT potwierdził, że za rentgenowskie promieniowanie tła odpowiedzialne są w większości niewidoczne jądra galaktyk aktywnych:
http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/active-galactic-nucleus.html
-
Obserwacje skutków uderzenia małej planetoidy w planetoidę 596 Scheila:
http://www.nasa.gov/topics/universe/features/asteroid-collision.html
Błysk gamma GRB 090429B z 2009r okazał się jak dotąd najodleglejszym:
http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/swift-20110527.html
Podwójna supermasywna czarna dziura w galaktyce Markarian 739 (NGC 3758):
http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/monster-black-holes.html
Przejściowe źródło Swift J1644+57 - czarna dziura obserwowana w chwili rozrywania gwiazdy?
http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/devoured-star.html
Obserwacje planetoidy 2005 YU55:
http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/asteroid-yu55.html
-
Obserwacje supernowych typu Ia w zakresie rentgenowskim i ultrafioletowym wykazały, że znakomita większość z nich powstaje w układach podwójnych dwóch białych karłów, a nie białego karła i normalnej gwiazdy.
http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/supernova-narrowing.html
-
Teleskop XRT został wykorzystany do badań ultarjasnych źródeł rentgenowskich w galaktyce M31.
http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/Ultraluminous-Xrays.html
-
Natomiast UVOT wykonuje obrazowanie i spektrometrię komety Garradd (C/2009 P1). Pozwoli to na śledzenie jej zachowania się po wyjściu z obszaru w którym lód wodny może sublimować.
http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/comet-garradd.html
-
16 września Swift wykrył bardzo rzadki rozbłysk nowej rentgenowskiej, oznaczony jako Swift J1745-26. Rozbłyski takie powstają w małomasowych układach podwójnych (Low Mass X-ray Binary - LMXB) złożonych z czarnej dziury i gwiazdy podobnej do Słońca. W normalnych warunkach materia z gwiazdy spływa na czarną dziurę w sposób równomierny tworząc rozgrzany dysk akrecyjny produkujący jednorodną emisję rentgenowską. Po jakimś czasie, gdy zwiększy się tempo przepływu materii dysk traci stabilność. Wtedy też następuje przejście materii w dysku ze stanu mniej zjonizowanego do stanu zjonizowanego w większym stopniu. Do czarnej dziury napływa gwałtownie fala materii, co powoduje powstanie rozbłysku rentgenowskiego.
http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/new-black-hole.html
-
Aktualne badania wykazały, że charakterystyka emisji pochodzącej z dżetów czarnych dziur supermasywnych i o masach gwiazdowych. Analizowana była emisja gamma z 54 rozbłysków gamma oraz 234 kwazarów i blazarów zarejestrowana przez satelity Swift i Fermi. Jasność zmierzona w zakresie gamma pozwoliła na określenie wielkości emisji z dżetu wytwarzanego w okolicy czarnej dziury. Obserwacje radiowe i rentgenowskie pozwoliły na oszacowanie stopnia przyspieszania cząstek w dżecie. Zależności między tymi dwoma właściwościami okazały się takie same dla GRB oraz kwazarów i blazarów. Tak więc mechanizmy prowadzące do wytworzenia dżetów są takie same w przypadku czarnych dziur o masach małych i dużych, lub też ich efektywność jest bardzo podobna.
http://www.nasa.gov/topics/universe/features/black-hole-symmetry.html
-
Z okazji 8 lat użytkowania teleskopu UVOT zaprezentowano galerię ponad 100 najciekawszych zdjęć z tego instrumentu. Przedstawiają one galaktyki, gromady gwiazd i supernowe. Wcześniej widziałem tylko mozaikę M31 i obraz komety Lulin.
http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/swift-images.html
http://www.swift.psu.edu/uvot/coolPics.php
-
Teleskop XRT został wykorzystany do badań ultarjasnych źródeł rentgenowskich w galaktyce M31.
http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/Ultraluminous-Xrays.html
Drugi egzemplarz UXL w M31, XMMU J004243.6+412519 jest pierwszym źródłem tego typu położonym poza Drogą Mleczną u którego zaobserwowano również emisję radiową. Obok Swifta badał go też XMM-Newton (http://www.kosmonauta.net/forum/index.php?topic=1067.msg48336#msg48336).
http://www.nasa.gov/topics/universe/features/andromeda-xray.html
-
Od stycznia teleskop UVOT jest wykorzystywany do obserwacji komety C/2012 S1 (ISON). Jest to część kampanii obserwacyjnej tej komety (Comet ISON Observing Campaign - CIOC) realizowanej za pomocą teleskopów naziemnych i kosmicznych. Dane z UVOT pozwoliły one na wyznaczenie tempa produkcji pary wodnej (na podstawie emisji UV grupy OH) i pyłu (na podstawie obserwacji odbitego światła UV Słońca). Informacje te umożliwiły oszacowanie wielkości jądra. Tempo produkcji pyłu 30 stycznia oceniono na 51 000 kg na minutę, a tempo produkcji pary wodnej - tylko na 60 kg na minutę. Ponieważ kometa znajdowała się w dużej odległości od Słońca (460 mln km) sublimacja lodu wodnego nie była głównym przejawem jej aktywności. Sublimowały natomiast inne rodzaje lodów, np tlenku i dwutlenku węgla, powodując wyrzucanie pyłu. Podobna aktywność utrzymywała się w lutym. Wielkość jądra została oceniona na około 5 km, co jest typową wartością. Zebrane informacje nie pozwalają jednak na określenie, czy jasność komety znacznie wzrośnie wraz ze wzrostem tempa sublimacji lodu wodnego.
http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/ison.html
-
Swift wykrył serię wyjątkowo długich rozbłysków gamma, mogących stanowić nową klasę GRB.
Tradycyjnie wyróżnia się dwie klasy rozbłysków gamma - krótkie i długie. Rozbłyski krótkie trwają krócej niż 2 sekundy. Powstają podczas zderzeń dwóch kompaktowych obiektów w układach podwójnych (gwiazd neutronowych lub czarnych dziur). Rozbłyski długie trwają od kilku sekund do kilku minut (typowo 20 - 50 sekund). Powstają podczas zapadania się jąder bardzo masywnych gwiazd, prowadzących do eksplozji supernowych. W obu przypadkach promieniowanie gamma powstaje na skutek oddziaływań wyrzuconych dżetów cząstek z okoliczną materią. Niezbyt długi czas trwania rozbłysków towarzyszących eksplozją supernowych wynika prawdopodobnie z małych rozmiarów tych gwiazd. mają one masę wielokrotnie większą od Słońca, ale ich rozmiar jest ze Słońcem porównywany. Dlatego też dżet tworzony przez nowo powstałą czarną dziurę szybko penetruje przez gwiazdę na zewnątrz. Dobrymi kandydatami na gwiazdy macierzyste takich rozbłysków są gwiazdy typu Wolfa - Rayeta.
25 grudnia 2010 r Swift wykrył natomiast rozbłysk trwający 2 godziny. Został on oznaczony jako GRB 101225A . Ponieważ odległość do niego nie została wtedy ustalona, został on wyjaśniony dwoma zupełnie różnymi modelami. Według pierwszego był on skutkiem spadku planetoidy lub komety na gwiazdę neutronową w naszej Galaktyce. Według drugiego był skutkiem zderzenia dwóch kompaktowych diketonów w odległej galaktyce. W trakcie dalszych badań za pomocą teleskopu Gemini North zaobserwowano słabą galaktykę macierzystą tego rozbłysku. Metodą spektrometryczną wyznaczono do niej odległość na 7 mld lat świetlnych. Okazało się dzięki temu, że rozbłysk był wyjątkowo potężny.
9 grudnia 2011 Swift zarejestrował rozbłysk trwający aż 7 godzin, znacznie dłużej od wszystkich innych rozbłysków. Został on oznaczony jako GRB 111209A. Był badany w zakresie rentgenowskim przez satelity Swift i XMM-Newton, w zakresie gamma za pomocą instrumentu Konus na satelicie Wind oraz w zakresie optycznym za pomocą teleskopu TAROT w La Silla w Chile.
Kolejny długi rozbłysk, GRB 121027A został zarejestrowany 27 kwietnia 2012 r. Wszystkie te rozbłyski charakteryzowały się podobną emisją rentgenowską, UV i optyczną. Były położone w centralnych obszarach galaktyk szybko tworzących gwiazdy. Uważa się, że stanowią one nową klasę GRB. Ponieważ trwają one około 100 razy dłużej od rozbłysków długich, takie rozbłyski ultradługie powstają prawdopodobnie podczas eksplozji gwiazd o znacznie większych rozmiarach. Mogą to być gwiazdy o masach 20 razy większych od Słońca, z zachowaną grubą atmosferą wodorową. Powinny być setki razy większe od Słońca.
GRB 111209A mógł powstać podczas eksplozji niebieskiego nadolbrzyma o stosunkowo niewielkiej zawartości pierwiastków cięższych od wodoru i helu. Dzięki temu gwiazda traciła materię na skutek emisji wiatru stosunkowo wolno, zachowując grubą otoczkę wodorową. Dzięki temu dżet penetrował ją przez kilka godzin. Ponadto emisja wiatru powoduje zwolnienie szybkości rotacji gwiazdy. Rozbłyski ultardługie powinny natomiast powstawać podczas eksplozji gwiazd szybko rotujących. Wykazano również, że 75% rozbłysków ultradługich powstało w 10% galaktyk relatywnie ubogich pierwiastki ciężkie. Kilka takich rozbłysków zaobserwowano też w galaktykach bogatych w metale, ale stanowiły one tylko 4% ogółu. Spekuluje się, że są one związane z układami podwójnymi, w których przepływa materii powoduje zwiększenie tempa rotacji gwiazdy o dużej masie.
Ilustracja to obraz rentgenowski GRB 111209A z teleskopu XRT.
http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/supergiant-stars.html
-
Obserwacje magnetara 1E 2259+586 w pozostałości supernowej CTB 109 w Kasjopei wykonane w okresie od lipca 2011 r do połowy kwietnia 2012 r pozwoliły na zarejestrowanie spadku tempa jego rotacji z 1 obrotu na 7 sekund do 8 obrotów na minutę. 28 kwietnia 2012 r zaobserwowano nagły spadek tema rotacji o 2.2-milionową sekundy. Następnie tempo rotacji przyspieszyło do wartości większej niż początkowa. Do tej pory znane były epizody nagłego zwiększania się tema rotacji gwiazd neutronowych. W przypadku 1E 2259+586 po raz pierwszy zaobserwowano jednak zjawisko przeciwne. Ma to duże znaczenie dla badań struktury wewnętrznej gwiazd neutronowych i zachodzących w nich procesów. Obecne modele wskazują, że gwiazdy takie posiadają skorupę złożoną z elektronów i jonów. Ich środek jest natomiast wypełniony materią neutronową w stanie nadciekłym. Na powierzchni gwiazdy następuje przyspieszanie cząstek. Strumienie wysokoenergetycznych cząstek usuwają energię ze skorupy. W związku z tym tempo jej rotacji spada, jednak rotacja ciekłego wnętrza nie spowalnia. Powoduje to pęknięcie skorupy, powstanie rozbłysku rentgenowskiego i zwiększenie tempa rotacji. Wyjaśnienie przyczyn spadku tempa rotacji wymaga jednak nowego podejścia teoretycznego. 21 kwietnia 2012 r, na tydzień przed epizodem spadku tempa rotacji 1E 2259+586 wyemitował krótki, ale intensywny rozbłysk rentgenowski zarejestrowany przez instrument GBM na Fermim. Jest on uważany za sygnał zmian w obrębie gwiazdy, które doprowadziły do luźniejszego zwolnienia rotacji.
Ilustracja jest obrazem 1E 2259+586 w pozostałości CTB 109 uzyskanym w zakresie rentgenowskim przez satelitę XMM-Newton.
http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/new-phenom.html
-
Teleskop UVOT wykonał setki obserwacji Wielkiego i Małego Obłoku Magellana. Złożyły się one na mozaiki pokazujące te galaktyki w najwyższej rozdzielczości jaką do tej pory osiągnięto w zakresie ultrafioletu. Mozaika Wielkiego Obłoku Magellana ma rozmiary 160 megapikseli (2 200 obrazów, łączna ekspozycja 5.4 dnia), a Małego - 57 megapikseli (656 obrazów, łączna ekspozycja 1.8 dnia). W pierwszym przypadku zarejestrowano około miliona źródeł UV a w drugim - 250 000. Rozdzielczość kątowa wynosi 2.5 sekundy kątowej na piksel. Zdjęcia uzyskiwano przez trzy filtry - 1928 A, 2246 A i 2600 A. Obserwacje w tej części widma pozwalają na usunięcie emisji z gwiazd podobnych do Słońca, ujawniając gwiazdy gorętsze oraz regiony gwiazdotwórcze. UVOT jest jedyny teleskopem pozwalającym na szerokokątne obserwacje w tym zakresie. Dzięki temu dostarcza kontekstu dla znacznie węższych obserwacji HST. Dane te są przydatne do badań procesów gwiazdotwórczych i ewolucji gwiazd w tych galaktykach.
http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/magellanic-uv.html
-
Łączna ekspozycja - 5,4 dnia! Naprawdę ciekawa wartość!
-
Być może z powodu awarii jednego z kół reakcyjnych obserwatorium znajduje się w safe mode.
https://swift.gsfc.nasa.gov/news/2022/safe_mode.html
Swift w końcu poleciał
20.11.2004 po trwających blisko rok kilkunastu odroczeniach o 17:16:00,611 z Cape Canaveral wystartowała RN Delta-2 (model 7320-10C) z satelitą naukowym (badanie właściowości rozbłysków gamma) Swift.
Został on umieszczony w T+72' na orbicie o parametrach: hp=584 km, ha=604 km, i=20,56°.
http://lk.astronautilus.pl/n041116.htm#02
https://www.le.ac.uk/ebulletin-archive/ebulletin/news/press-releases/2000-2009/2004/11/nparticle-p38-nfg-k4c.html
NASA | Highlights of Swift's Decade of Discovery
https://www.youtube.com/watch?v=EIY9SqMAF8E
NASA | Swift Captures Flyby of Asteroid 2005 YU55
https://www.youtube.com/watch?v=vtEvuz_oQ5o
NASA | Swift and Hubble Probe an Asteroid Crash
https://www.youtube.com/watch?v=qchvgRUDUzA
https://kosmonauta.net/2009/02/swift-obserwacje-magnetara-sgr-j1550-5418/
https://kosmonauta.net/2009/03/swift/
https://kosmonauta.net/2009/04/swift-najodleglejszy-rozbysk-gamma/
https://kosmonauta.net/2010/02/swift-grb/
https://kosmonauta.net/2011/09/2011-09-04-czarne-dziury/
https://kosmonauta.net/2012/03/sn2012-03-22/
https://kosmonauta.net/2013/02/2013-02-20-swift-wykrywa-nowa-czarna-dziure/
https://www.americaspace.com/2013/05/06/nasas-fermi-swift-see-shockingly-bright-burst/
https://www.americaspace.com/2012/07/10/hubble-and-swift-show-wild-changes-in-exoplanets-atmosphere/
https://swift.gsfc.nasa.gov/
https://www.nasa.gov/mission_pages/swift/main
https://space.skyrocket.de/doc_sdat/explorer_swift.htm
EDIT 20.11.2023
https://twitter.com/NASAUniverse/status/1726669159042269214
#OTD in 2004, our Neil Gehrels Swift Observatory launched on a Delta II rocket! Swift's three instruments and quick response help us solve cosmic mysteries using gamma-ray, X-ray, ultraviolet, and optical light.
Let’s explore some of Swift’s greatest hits! 🧵
https://www.nasaspaceflight.com/2023/09/swift-j0230/
-
15 lat temu, 19.03.2008 o 06:12 UTC Swift zaobserwował gwiezdną eksplozję, która pobiła rekord najdalszego obiektu widocznego gołym okiem. Pochodzące z odległości 7,5 MILIARDA lat świetlnych światło zostało wyemitowane na długo przed powstaniem Ziemi.
Poświata była dostępna obserwacjom gołym okiem przez ok. 30 sekund.
Rozbłysk nosi nazwę GRB 080319B, ponieważ był to drugi rozbłysk gamma wykryty tego dnia.
A Stellar Explosion You Could See on Earth!
03.21.08
"No other known object or type of explosion could be seen by the naked eye at such an immense distance," says Swift science team member Stephen Holland of NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md. "We don’t know yet if anyone was looking at the afterglow at the time it brightened to peak visibility. But if someone just happened to be looking at the right place at the right time, they saw the most distant object ever seen by human eyes without optical aid."
https://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/brightest_grb.html
GRB 080319B's optical afterglow was 2.5 million times more luminous than the most luminous supernova ever recorded, making it the most intrinsically bright object ever observed by humans in the universe. (...)
GRB 080319B was one of four bursts that Swift detected, a Swift record for one day. "Coincidentally, the passing of Arthur C. Clarke seems to have set the universe ablaze with gamma ray bursts," said Swift science team member Judith Racusin of Penn State University in University Park, Pa.
https://www.nasa.gov/centers/goddard/news/topstory/2008/brightest_grb.html
https://en.wikipedia.org/wiki/GRB_080319B
https://twitter.com/NASAhistory/status/1637453878542188544
-
14.04.2026 firma Katalyst Space Technologies rozpoczęła testy swojego robota serwisowego LINK w NASA’s Goddard Space Flight Center w Greenbelt w stanie Maryland.
Testing Begins for Katalyst-NASA Swift Boost Mission
Jeanette Kazmierczak April 17, 2026 3:23 PM
(...) “It’s only been about seven months since NASA awarded Katalyst a contract to attempt to boost Swift with the company’s LINK satellite,” said S. Bradley Cenko, Swift’s principal investigator at NASA Goddard. “Combined with our changes to science operations, the teams are creating the best opportunity possible to extend Swift’s lifetime and continue its legacy of cosmic exploration.” (...)
https://science.nasa.gov/blogs/swift/2026/04/17/testing-begins-for-katalyst-nasa-swift-boost-mission/