Обнаружение было частью попытки проверить новую парадигму: использование прибора на лунной орбите и уникальных характеристик Луны для наблюдений ядерной астрофизики. Относительная простота этого подхода может дать ученым эффективный способ изучения Вселенной, который дешевле, чем другие методы, без ущерба для производительности, говорит доктор Ричард С. Миллер из UAH, руководивший его разработкой и тестированием.
По словам доктора Миллера, этот метод полезен для обнаружения и описания объектов во Вселенной, свойства которых меняются со временем. «Этот тип астрофизики во временной области — это новая и развивающаяся дисциплина, в которой изменчивость дает представление о природе космических процессов, помогая нам исследовать сверхновые, исследовать черные дыры и жизненный цикл вещества и энергии в галактике и за ее пределами».Техника лунного затмения использует затмение или затмение космического источника Луной для получения гамма-снимков Вселенной за ее пределами.«Картина затмений уникальна для каждого местоположения на небе, поскольку она зависит только от относительной ориентации луны, космического корабля и положения в интересующем небе», — говорит д-р Миллер. «Этот метод дает оптимальные характеристики вокруг безвоздушных планетных тел, поэтому мы отправились на Луну.
Кроме того, мы разработали новый набор инструментов для анализа данных, который позволяет быстро изучать данные о затмении, чтобы идентифицировать конкретные космические источники и охарактеризовать их. их выход излучения ".Валидация метода была важным шагом в поддержку программы Lunar Occultation Explorer (LOX), специальной концепции миссии, которая разрабатывалась для будущего рассмотрения в рамках программы NASA Medium-class Explorer (MIDEX). Миссии в этой программе имеют максимальную цену в 250 миллионов долларов, и доктор Миллер говорит, что LOX, как ожидается, будет относительно выгодной сделкой по сравнению с традиционными методами, разработанными для решения той же науки, которые, по его словам, являются сложными и могут потребовать разработки технологий. которые в настоящее время не существуют.«Проблема этих традиционных подходов, основанных на больших технологиях, заставила меня задуматься:« Как мы можем делать ту же науку более рентабельным способом? »», — говорит д-р Миллер. «Хотя инструмент, который будет вращаться вокруг Луны, будет довольно большим, он не будет таким сложным, как другие большие телескопы, которые стремятся исследовать эту часть электромагнитного спектра.
LOX аналогичен большому планетарному космическому кораблю, и у нас есть обширные возможности. опыт работы с аналогичными небольшими приборами на Луне и в других местах ».Доктор Миллер вместе с соавтором доктором Дэвидом Лоуренсом из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса доказал этот метод путем перепрофилирования данных гамма-спектрометра NASA Lunar Prospector (LP-GRS), который вращался вокруг Луны в течение года и Половина назад в 1998 и 1999 годах.
Доктор Лоуренс провел множество исследований Луны, используя данные LP-GRS.«В этих данных закодирована картина покрытий, созданных Луной», — говорит доктор Миллер. «Используя схему затмений, мы можем определить, существует ли источник гамма-излучения в каком-либо месте на небе».Первоначальной целью Lunar Prospector было изучение элементного состава лунной поверхности, но вместо этого ученые использовали собранные данные, чтобы посмотреть в небо. Таким образом, они идентифицировали первый астрофизический источник, когда-либо обнаруженный с Луны, Лебедь X-1, хорошо известный галактический источник рентгеновского излучения, который, как считается, включает в себя черную дыру.
«Мы не открывали Cygnus X-1, скорее, мы использовали его в качестве проверки — теста», — говорит доктор Миллер. «Сможем ли мы увидеть источник? Используя эту технику, мы точно увидели».В ходе исследования, которое было принято всего за пять дней для публикации в «Astrophysical Journal Letters», удалось обнаружить источник, локализовать его в небе и отслеживать его в течение шести месяцев.
«Это три ключевых элемента астрономии во временной области», — говорит доктор Миллер. «Понимание изменений во времени имеет решающее значение для понимания природы источников».Работа продолжается несколько лет исследований Луны, которые доктор Миллер провел с целью разработки Луны для использования в астрофизике.
«Ключевым преимуществом Луны в астрофизике является то, что у нее нет атмосферы или магнитосферы», что может повлиять на качество данных, — говорит доктор Миллер. «Он также имеет относительно стабильный и хорошо изученный радиационный фон. Я считаю, что это дает нам реальную возможность мыслить нестандартно с этим новым подходом. Он поддерживает важные астрофизические цели, преодолевает технические и финансовые проблемы, связанные с другими методами, и в конечном итоге помогает далее установить Луну как платформу для науки ».