W czerwcu 2017 roku NASA Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) został zainstalowany na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Celem tego instrumentu jest zapewnienie precyzyjnych pomiarów gwiazd neutronowych i innych super gęstych obiektów, które są bliskie zapadnięcia się w czarne dziury. NICER jest również pierwszym przyrządem zaprojektowanym do testowania technologii, która będzie wykorzystywać pulsary jako sygnały nawigacyjne.
Ostatnio NASA wykorzystała dane uzyskane z pierwszych 22 miesięcy działalności naukowej NICER do stworzenia mapy rentgenowskiej całego nieba. W rezultacie powstał piękny obraz, który wygląda jak długi czas ekspozycji tancerzy ognia, aktywność rozbłysków słonecznych z setek gwiazd, a nawet wizualizacja sieci WWW. Ale w rzeczywistości każdy jasny punkt reprezentuje źródło promieniowania rentgenowskiego, podczas gdy jasne włókna są ich ścieżkami na nocnym niebie.
Główny cel naukowy NICER wymaga, aby celował i śledził kosmiczne źródła promieni rentgenowskich i innych cząstek energetycznych, gdy ISS krąży wokół Ziemi co 93 minuty. Jednak detektory instrumentu pozostają aktywne, nawet gdy „noc” na pokładzie stacji, w którym to czasie detektory będą wędrować między celami.
Właśnie te dane, zebrane podczas „nocnych ruchów” instrumentu NICER, przyczyniły się do powstania obrazu. Każdy łuk śledzi ruchy szczególnie jasnych źródeł promieniowania rentgenowskiego - które składają się z pulsarów, czarnych dziur i odległych galaktyk (oznaczonych na powyższym obrazku) - w stosunku do ISS krążącego wokół Ziemi.
Jasność każdego punktu jest wynikiem czasu, jaki instrument NICER spędził, patrząc bezpośrednio na nie, a także wszelkiej dodatkowej energii, która została zebrana podczas „nocnych ruchów”. Obraz ujawnia również rozproszone światło, które przenika niebo nawet z dala od jasnych źródeł, co odpowiada promieniowaniu rentgenowskiemu (XRB).
Tymczasem wybitne łuki wynikają z faktu, że NICER często podąża tymi samymi ścieżkami między celami, z których najjaśniejszymi są źródła, które NICER regularnie monitoruje. Keith Gendreau, główny śledczy misji w NASA Goddard Space Flight Center, podsumował znaczenie NICER w niedawnej informacji prasowej NASA:
„Nawet przy minimalnym przetworzeniu ten obraz ujawnia Pętlę Łabędzia, pozostałość po supernowej o średnicy około 90 lat świetlnych, która ma 5000–8000 lat. Stopniowo budujemy nowy obraz rentgenowski całego nieba i możliwe, że nocne przemiatanie NICER odkryje nieznane wcześniej źródła ”.
Podstawową misją NICER jest określenie wielkości i gęstości resztek gwiezdnych, takich jak gwiazdy neutronowe, z marginesem błędu 5%. Pulsary, które są szybko wirującymi gwiazdami neutronowymi, które wydają się pulsować (stąd nazwa), należą do regularnych celów NICER, ponieważ idealnie nadają się do tego rodzaju badań „promienia masy”.
Pomiary zebrane przez NICER pomogą fizykom w końcu rozwiązać zagadkę, jaką formę materia przyjmuje w rdzeniach tych superskompresowanych obiektów. Oprócz NICER pulsary są głównym przedmiotem badań Station Explorer w ramach eksperymentu RTG i technologii nawigacji (SEXTANT), co może pomóc w opracowaniu najnowocześniejszej technologii nawigacji kosmicznej.
Podobnie jak system GPS, SEXTANT wykorzystuje precyzyjne taktowanie pulsarnych impulsów rentgenowskich do autonomicznego określania pozycji i prędkości NICER w przestrzeni. W połączeniu ze sprawdzoną zdolnością NICER do wykorzystywania pulsarów jako źródeł pomiaru czasu, technologia ta może doprowadzić do opracowania systemu nawigacji w kosmosie, który umożliwiłby misje w całym Układzie Słonecznym, a nawet w przestrzeni międzygwiezdnej.
