Studenten und Forscher, die an einer NASA-Mission bei einem erdnahen Asteroiden mitarbeiten, haben unerwarteterweise ein Phänomen in 30.000 Lichtjahren Entfernung registriert. Im letzten Herbst registrierte das Regolith X-Ray Imaging Spectrometer (REXIS) an Bord der NASA-Raumsonde OSIRIS-REx einen Ausbruch eines Schwarzen Lochs im Sternbild Columba (Taube), während es den Rand des Asteroiden Bennu beobachtete.
REXIS, ein schuhkartongroßes Instrument, wurde von Studenten entwickelt, um die Röntgenstrahlen zu messen, die von Bennu als Reaktion auf eintreffende solare Strahlung emittiert werden. Röntgenstrahlung ist eine Form von elektromagnetischer Strahlung, ähnlich wie sichtbares Licht, aber mit viel höherer Energie. REXIS ist ein von Studenten und Forschern vom MIT und der Harvard University geleitetes Experiment.
Am 11. November 2019, als das REXIS-Experiment detaillierte wissenschaftliche Beobachtungen von Bennu machte, fing es Röntgenstrahlung von einem Punkt vor dem Rand des Asteroiden ein. “Unsere ersten Prüfungen zeigten kein zuvor katalogisiertes Objekt an der Position im Weltraum”, sagte Branden Allen von der Harvard University. Allen ist Studentenbetreuer und entdeckte die Quelle in den REXIS-Daten als erstes.
Das leuchtende Objekt stellte sich als ein ausbrechender Röntgendoppelstern heraus, der erst eine Woche zuvor von dem japanischen MAXI-Teleskop entdeckt und als MAXI J0637-430 katalogisiert wurde. Der Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) der NASA identifizierte den Röntgenausbruch ein paar Tage später ebenfalls. Sowohl MAXI als auch NICER befinden sich an Bord der Internationalen Raumstation und registrierten das Ereignis aus einem niedrigen Erdorbit heraus. REXIS dagegen registrierte dieselbe Aktivität Millionen Kilometer von der Erde entfernt während der Umkreisung des Asteroiden Bennu. Es ist der erste derartige Ausbruch, der jemals aus dem interplanetaren Raum heraus beobachtet wurde.
“Die Beobachtung dieses Röntgenausbruchs ist ein stolzer Moment für das REXIS-Team. Es bedeutet, dass unser Instrument wie ordnungsgemäß funktioniert und das Level erreicht, das man von NASA-Instrumenten erwartet”, sagte Madeline Lambert, eine Doktorandin am MIT. Sie entwickelte die Kommandosequenzen für das Instrument, die per Zufall das Schwarze Loch aufspürten.
Röntgenausbrüche wie der des neu entdeckten Schwarzen Lochs können nur vom Weltraum aus beobachtet werden, weil die Atmosphäre der Erde unseren Planeten vor ihnen abschirmt. Diese Röntgenemissionen treten auf, wenn ein Schwarzes Loch Materie von einem normalen Stern abzieht, der sich in einer Umlaufbahn um das Schwarze Loch befindet. Wenn sich die Materie spiralförmig auf eine rotierende Scheibe um das Schwarze Loch zubewegt, wird bei dem Prozess eine enorme Menge Energie freigesetzt, hauptsächlich in der Form von Röntgenstrahlung.
“Wir wollten Studenten beibringen, wie man Weltrauminstrumente konstruiert und betreibt”, sagte Professor Richard Binzel vom MIT, Mitarbeiter des REXIS-Teams. “Wie sich herausstellt, ist es die beste Lektion, wenn man immer offen dafür ist, das Unerwartete zu entdecken.”
Der Hauptzweck des REXIS-Instruments besteht darin, die nächste Generation Wissenschaftler, Ingenieure und Projektmanager auf die Entwicklung und den Betrieb von Raumfahrttechnik vorzubereiten. Fast 100 Studenten und Doktoranden haben seit der Entwurfsphase der Mission im REXIS-Team mitgearbeitet.
Das Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt (Maryland) leitet das Management sowie die technischen Aspekte der Mission und gewährleistet die Sicherheit von OSIRIS-REx. Dante Lauretta von der University of Tucson (Arizona) ist der leitende Wissenschaftler, und die University of Arizona leitet auch das Forschungsteam und die wissenschaftliche Beobachtungsplanung sowie die Datenverarbeitung. Lockheed Martin Space in Denver (Colorado) konstruierte die Raumsonde und steuert die Flugoperationen.
Das Goddard Space Flight Center und KinetX Aerospace sind für die Navigation der Raumsonde OSIRIS-REx verantwortlich. OSIRIS-REx ist die dritte Mission des New Frontiers Program, das vom Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville (Alabama) für das Science Mission Directorate der Agentur in Washington geleitet wird.
(THK)
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