Los astrónomos se quedan cortos cuando examinan la materia "normal", el material que forma galaxias, estrellas y planetas. Una nueva misión CubeSat patrocinada por la NASA llamada HaloSat, desplegada desde la Estación Espacial Internacional el 13 de julio, ayudará a los científicos a buscarpara la materia faltante del universo al estudiar los rayos X del gas caliente que rodea nuestra galaxia, la Vía Láctea.
El fondo cósmico de microondas CMB es la luz más antigua del universo, la radiación de cuando tenía 400,000 años. Los cálculos basados en observaciones CMB indican que el universo contiene: 5 por ciento de protones de materia normal, neutrones y otras partículas subatómicas; 25 por cientomateria oscura, una sustancia que permanece desconocida; y 70 por ciento de energía oscura, una presión negativa que acelera la expansión del universo.
A medida que el universo se expandía y enfriaba, la materia normal se unía en gas, polvo, planetas, estrellas y galaxias. Pero cuando los astrónomos calculan las masas estimadas de estos objetos, representan solo la mitad de lo que los cosmólogos dicen que debería estar presente.
"Deberíamos tener todo el asunto que teníamos hoy cuando el universo tenía 400,000 años", dijo Philip Kaaret, investigador principal de HaloSat en la Universidad de Iowa UI, que dirige la misión. "¿A dónde fue?La respuesta a esa pregunta puede ayudarnos a aprender cómo pasamos del estado uniforme del CMB a las estructuras a gran escala que vemos hoy ".
Los investigadores creen que la materia faltante puede estar en gas caliente ubicado en el espacio entre galaxias o en halos galácticos, componentes extendidos que rodean galaxias individuales.
HaloSat estudiará el gas en el halo de la Vía Láctea que corre alrededor de 2 millones de grados Celsius 3.6 millones de grados Fahrenheit. A temperaturas tan altas, el oxígeno arroja la mayoría de sus ocho electrones y produce los rayos X que medirá HaloSat.
Otros telescopios de rayos X, como el Explorador de Composición Interior de la estrella de neutrones de la NASA y el Observatorio de Rayos X Chandra, estudian fuentes individuales observando pequeños parches del cielo. HaloSat mirará todo el cielo, 100 grados cuadrados a la vez,lo que ayudará a determinar si el halo galáctico difuso tiene más forma de huevo frito o una esfera.
"Si piensas en el halo galáctico en el modelo de huevo frito, tendrá una distribución de brillo diferente cuando mires directamente desde la Tierra que cuando miras a ángulos más amplios", dijo Keith Jahoda, un co de HaloSat-investigador y astrofísico en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "Si tiene una forma casi esférica, en comparación con las dimensiones de la galaxia, entonces se espera que tenga casi el mismo brillo en todas las direcciones".
La forma del halo determinará su masa, lo que ayudará a los científicos a comprender si la materia faltante del universo está en halos galácticos o en otro lugar.
HaloSat será la primera misión astrofísica que minimice los efectos de los rayos X producidos por el intercambio de carga del viento solar. Esta emisión se produce cuando el viento solar, una salida de partículas altamente cargadas del Sol, interactúa con átomos no cargados como los de la Tierraatmósfera. Las partículas del viento solar captan electrones de los átomos no cargados y emiten rayos X. Estas emisiones exhiben un espectro similar al que los científicos esperan ver del halo galáctico.
"Cada observación que hacemos tiene esta emisión de viento solar en algún grado, pero varía con el tiempo y las condiciones del viento solar", dijo Kip Kuntz, co-investigador de HaloSat en la Universidad Johns Hopkins en Baltimore. "Las variaciones son tanEs difícil calcular que muchas personas simplemente lo mencionan y luego lo ignoran en sus observaciones ".
Para minimizar estos rayos X del viento solar, HaloSat recopilará la mayoría de sus datos durante 45 minutos en la mitad nocturna de su órbita de 90 minutos alrededor de la Tierra. En el lado diurno, el satélite se recargará utilizando sus paneles solares ytransmitir datos a la instalación de vuelo Wallops de la NASA en Virginia, que transmite los datos al centro de control de operaciones de la misión en Blue Canyon Technologies en Boulder, Colorado.
"HaloSat ha sido una oportunidad maravillosa para tener en mis manos un instrumento, trabajar en las complejidades de algo que va al espacio y planificar todos los problemas que conlleva, lo cual es muy divertido", dijo DanielLaRocca, un estudiante graduado de UI en el equipo de la misión.
HaloSat mide 4 por 8 por 12 pulgadas aproximadamente 10 por 20 por 30 centímetros y pesa alrededor de 26 libras 12 kilogramos. Es la primera misión CubeSat de astrofísica centrada en la ciencia, pero unCubeSat llamó al Arcsecond Space Telescope Enabling Research in Astrophysics ASTERIA, dirigido por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, lanzado en 2017 para demostrar la tecnología astrofísica. Las misiones CubeSat generalmente demoran alrededor de tres años en desarrollarse a través del lanzamiento y el inicio de la recopilación de datos, la cantidad de tiempo óptima para que los estudiantes de pregrado o posgrado participen de principio a fin
"HaloSat definitivamente ha dado forma a cómo veo mi futuro", dijo Hannah Gulick, una estudiante de la UI que trabaja en la misión. "Espero ser una astrofísica que construya instrumentos y luego use las observaciones de esos instrumentos para hacer la mía propia".descubrimientos "
HaloSat es una misión CubeSat de la NASA dirigida por la Universidad de Iowa en Iowa City. Otros socios incluyen el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, la Instalación de Vuelo Wallops de la NASA en la Isla Wallops, Virginia, Tecnologías Blue Canyon en Boulder, Colorado, JohnsUniversidad Hopkins en Baltimore y con importantes contribuciones de socios en Francia. HaloSat fue seleccionado a través de la Iniciativa de Lanzamiento CubeSat de la NASA como parte de la 23ª entrega de las misiones de Lanzamiento Educativo de Nanosatélites.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Centro de vuelo espacial Goddard . Original escrito por Jeanette Kazmierczak. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Cita esta página :