Chandra röntgenobservatoorium – NASA kosmoseteleskoop, missioon ja omadused

Chandra röntgenobservatoorium (CXO) on kosmoseteleskoop, mille NASA käivitas 23. juulil 1999. aastal. Teleskoop lasti orbiidile Space Shuttle’i Columbia pardalt missioonil STS-93 ja seda haldab teaduslikult Chandra X-ray Center, mida opereerib Smithsonian Astrophysical Observatory NASA eest.

Põhiomadused ja tundlikkus

Chandra on eriti tundlik röntgenallikate suhtes: ta suudab registreerida allikaid, mis on kuni umbes 100 korda nõrgemad kui varasemad röntgenteleskoobid. See kõrge tundlikkus tuleb peeglite disainist ja suurest nurgalisest eraldusvõimest — Chandra peeglite lahutusvõime on ligikaudu 0,5 kaarsekundit, mis võimaldab väga teravaid pilte röntgenispektri alal. Teleskoop töötab peamiselt energiaalas umbes 0,1–10 keV.

Tehnika ja instrumendid

Chandra kasutab spetsiaalseid grazing-incidence (nurkne peegeldus) peegleid, mis koondavad röntgenkiirguse. Peamised teadusinstrumendid on:

• HRMA (High Resolution Mirror Assembly) – peeglistik, mis annab kõrge lahutusvõime;
• ACIS (Advanced CCD Imaging Spectrometer) – kujutiste ja spektrite saamiseks ning nõrkade allikate sensitiivseks detekteerimiseks;
• HRC (High Resolution Camera) – väga kõrge ajalis- ja ruumiline resolutsioon pildistamiseks;
• HETG ja LETG (High/Low Energy Transmission Gratings) – spektroskoopia jaoks, mis võimaldavad uurida röntgenspektri peeneid jooni.

Orbiit ja tööpõhimõte

Chandra on Maa ümber väga elliptilisel orbiidil, mille tsükliaeg on umbes 64 tundi (umbes 2,7 päeva). Selline kõrge ja pikliku kujuga orbiit annab pikki, katkestusteta vaatlusaegu ning vähendab Maa magnetväljaga seotud häirete ja Van Alleni vöö mõjusid. Perigee läbib siiski suuremaid kiirguspiirkondi, mistõttu mõnel ajal on teadusvaatlused piiratumad.

Missioon, juhtimine ja teaduslik panus

Chandra on üks tuntudest ja suurtest observatooriumidest, töötades koos teiste kosmoseteleskoopidega nagu Hubble'i kosmoseteleskoop ja Spitzeri kosmoseteleskoop. Teleskoop on nime saanud astronoomi Subrahmanyan Chandrasekhari järgi. Algne planeeritud tööiga oli mitu aastat, kuid missioon on olnud edukas ja Chandra on jätkuvalt töös alates 1999. aastast, tema tegevust on mitu korda pikendatud.

Chandra teadustöö on andnud olulisi tulemusi järgmistes valdkondades:

• mustade aukude ümbruse ja nende juurte (jetide) uurimine;
• supernoova jäänukite detaile ning plahvatuste energia ja keemilise koostise analüüs;
• galaktikaklastrite kuuma gaasi jaotuse kaardistamine, mis aitab mõista universumi massijaotust ja galaktikate evolutsiooni;
• tõendusmaterjalid tumeda aine olemasolu kohta (näiteks koos gravitatsioonilisi kõverusi kasutavate uuringutega nagu Bullet Cluster);
• kokkupuuted planeetide ja tähete vahel, kometide ja tähekoronaalsete aktiivsuse uurimine röntgenkiirguses.

Chandra tööst ja andmetest saavad kasu kogu astronoomiakogukond — andmed on avalikult kättesaadavad ja neid kasutatakse tihti koos andmete ja piltidega teistest laineteguritest, et saavutada terviklik arusaam taevakehade füüsikast.

Täheldused Maa atmosfääri ja kosmilise röntgenkiirguse osas: kuna Maa atmosfäär neelab suure osa röntgenkiirgusest, ei ole selliseid vaatlusi võimalik maapinnalt teha; seepärast on kosmoses töötavad teleskoobid hädavajalikud — Maa pealt tehtavaid vaatlusi ei suuda asendada ühtegi maa peal paiknevat teleskoopi.

Chandra asub pidevalt Maa ümber kui kunstsatelliit ning võimaldab teadlastel avastada ja uurida röntgenialaseid nähtusi, mida varem ei olnud võimalik nii detailselt näha. Selle partnerid ja töökorraldus on otsustava tähtsusega kaasaegse astrofüüsika edusammudes.

Küsimused ja vastused

K: Mis on Chandra röntgenobservatoorium?

K: Milline on Chandra tundlikkusala?

K: Kuidas on Chandra võimeline saavutama oma kõrget tundlikkuse taset?

K: Miks ei suuda Maa teleskoobid röntgenkiirgust tuvastada?

K: Millist teleskoopi on vaja röntgenkiirguse vaatlemiseks?

K: Millisel orbiidil on Chandra?

K: Kuidas on Chandrasekhar seotud teleskoobiga?

Otsing