NASA je odobrila prelazak svemirskog teleskopa UVEX u novu fazu razvoja. Opservatorij će kartirati nebo u ultraljubičastom području i brzo se okretati prema kratkotrajnim pojavama, od eksplozija zvijezda do sudara njihovih gustih ostataka. Prema potvrđenom rasporedu, trebao bi biti lansiran najkasnije do siječnja 2031.
NASA je odluku objavila 27. listopada, nakon tehničkog i programskog pregleda poznatog kao Key Decision Point C, odnosno KDP-C. Agencija je pritom potvrdila ukupni trošak životnog ciklusa misije od 590 milijuna dolara.
UVEX, punim nazivom UltraViolet EXplorer, odabran je još u veljači 2024., kada je cilj bio lansiranje tijekom 2030. Nova odluka omogućuje dovršetak projektiranja instrumenata i izradu opreme. Teleskop tek treba izgraditi i ispitati, a siječanj 2031. predstavlja krajnji rok u sadašnjem NASA-inu planu.
Zašto promatrati ultraljubičasto nebo
Ultraljubičasto zračenje ljudsko oko ne vidi. Njegove su valne duljine kraće od valnih duljina vidljive svjetlosti, a posebno je korisno za proučavanje vrućih zvijezda i burnih procesa u svemiru. UVEX će istodobno snimati dva područja toga zračenja, blisko i daleko ultraljubičasto.
Različite valne duljine mogu otkriti vrlo različite pojedinosti istog objekta. To pokazuju i Hubbleove i Webbove snimke maglice Carina, na kojima se izmjenjuju tamni oblaci i zvijezde skrivene u njima. UVEX će takvim usporedbama pridonijeti sustavnim pregledom velikih dijelova neba.
Misija predviđa duboke ultraljubičaste karte cijelog neba, s izvorima preslabima za ranije široke preglede. Prema Caltechu, koji vodi projekt, teleskop bi trebao otkriti milijune malih galaksija te omogućiti detaljnije praćenje zvjezdanih eksplozija. Njegove će se snimke uspoređivati s podacima opservatorija koji rade u vidljivom i infracrvenom području, uključujući Rubin i teleskop Nancy Grace Roman.
Najvrjedniji signal traje satima
Kod eksplozija zvijezda brzina opažanja presudno utječe na ono što astronomi mogu saznati. Rani ultraljubičasti sjaj supernove može trajati tek satima ili danima. Kada oslabi, dio informacija o početku eksplozije više nije dostupan.
UVEX će zato moći usmjeriti instrumente prema novootkrivenom izvoru u roku od nekoliko sati. Posebno su zanimljive kilonove, bljeskovi povezani sa spajanjem neutronskih zvijezda, iznimno gustih ostataka zvijezda. Takvi sudari stvaraju i gravitacijske valove, poremećaje prostorvremena koje registriraju posebni detektori na Zemlji.
Kako objašnjava Sveučilište Maryland, čiji znanstvenici sudjeluju u misiji, rana ultraljubičasta opažanja trebala bi pomoći razlikovati modele koji objašnjavaju izvor vrućeg zračenja nakon takvih sudara. Teleskop će imati i spektrograf, instrument koji razlaže svjetlost prema valnim duljinama. Iz dobivenog spektra istraživači će proučavati kemijski sastav i fizičke uvjete u izbačenom materijalu.
Male galaksije kao trag rane povijesti svemira
Velik dio znanstvenog programa posvećen je galaksijama male mase s malo elemenata težih od helija. Takve obližnje galaksije omogućuju detaljno proučavanje uvjeta sličnih onima u prvim galaksijama, koje su zbog velike udaljenosti mnogo teže razlučive.
U znanstvenom planu UVEX-a istraživači opisuju kako će povezati snimanje i spektroskopiju da bi utvrdili kako nastanak i razvoj zvijezda utječu na rast tih galaksija. Osnovni dvogodišnji program obuhvaća i ponovljena opažanja Velikog i Malog Magellanova oblaka. Usporedba snimaka nastalih u različito vrijeme omogućit će izdvajanje objekata koji mijenjaju sjaj.
Podaci će ostati dostupni za daljnja istraživanja zvijezda, galaksija i prolaznih pojava. Ultraljubičasto zračenje važno je i za razumijevanje utjecaja zvijezda na okolne planete, što je zaseban cilj prijedloga misije ESCAPE. UVEX ima širi zadatak kartiranja neba i praćenja njegovih promjena.
Osjetljiva optika tek treba proći ispitivanja
Projekt se oslanja na iskustvo ranijih ultraljubičastih instrumenata, među kojima su GALEX i oprema na Hubbleu. Dok NASA zasebno ispituje mogućnosti produljenja Hubbleova rada, UVEX se razvija za novi, široki pregled neba.
UVEX će koristiti CMOS detektore, tehnološki srodne senzorima u digitalnim fotoaparatima. Posebni premazi i odvojeni kanali omogućit će bilježenje bliskog i dalekog ultraljubičastog zračenja. Novi detektori omogućuju i opažanje sjajnijih područja koja je GALEX zbog ograničenja svojih instrumenata morao izbjegavati.
Laboratorij za svemirske znanosti na Berkeleyju, koji upravlja misijom, priprema posebno postrojenje za kalibraciju instrumenata. Ultraljubičasta optika iznimno je osjetljiva na onečišćenje: tvari oslobođene iz elektroničkih dijelova mogu se taložiti na površinama i smanjiti osjetljivost detektora. Oprema zato mora biti provjerena u vakuumu i na niskim radnim temperaturama. Izrada, kalibracija i ispitivanja opreme čine sljedeći veliki posao tima prije nego što UVEX bude spreman za lansiranje.
