Nel giugno del 2017, Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) della NASA è stato installato a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Lo scopo di questo strumento è di fornire misurazioni ad alta precisione di stelle di neutroni e altri oggetti super-densi che stanno per collassare in buchi neri. NICER è anche il primo strumento progettato per testare la tecnologia che utilizzerà le pulsar come segnali di navigazione.
Di recente, la NASA ha utilizzato i dati ottenuti dai primi 22 mesi di operazioni scientifiche di NICER per creare una mappa radiografica dell'intero cielo. Il risultato è stato un'immagine adorabile che assomiglia a un'immagine a lunga esposizione di ballerini di fuoco, attività di bagliori solari da centinaia di stelle o persino una visualizzazione della rete. In realtà, ogni punto luminoso rappresenta una fonte di raggi X mentre i filamenti luminosi sono i loro percorsi attraverso il cielo notturno.
L'obiettivo scientifico primario di NICER richiede che esso miri e segua fonti cosmiche di raggi X e altre particelle energetiche mentre l'ISS orbita attorno alla Terra ogni 93 minuti. Tuttavia, i rilevatori dello strumento rimangono attivi anche quando è "notturna" a bordo della stazione, durante il quale i rivelatori vagheranno tra i bersagli.
Erano questi dati, raccolti durante le "mosse notturne" dello strumento NICER, che sono andati nella creazione dell'immagine. Ogni arco traccia i movimenti di sorgenti di raggi X particolarmente luminose - che consistono in pulsar, buchi neri e galassie distanti (etichettate nell'immagine sopra) - relative alla ISS mentre orbita attorno alla Terra.
La luminosità di ogni punto è il risultato del tempo impiegato dallo strumento NICER a guardarli direttamente, così come ogni ulteriore energia raccolta durante le sue "mosse notturne". L'immagine rivela anche un bagliore diffuso che permea il cielo anche lontano dalle fonti luminose, che corrisponde allo sfondo dei raggi X (XRB).
Gli archi prominenti, nel frattempo, sono dovuti al fatto che NICER spesso segue gli stessi percorsi tra i target, i più luminosi dei quali sono fonti che NICER monitora regolarmente. Keith Gendreau, il principale investigatore della missione presso il Goddard Space Flight Center della NASA, ha riassunto l'importanza di NICER in un recente comunicato stampa della NASA:
“Anche con un'elaborazione minima, questa immagine rivela il Cygnus Loop, un residuo di supernova lungo circa 90 anni luce e che si ritiene abbia tra i 5.000 e gli 8.000 anni. Stiamo gradualmente costruendo una nuova immagine a raggi X di tutto il cielo ed è possibile che gli spostamenti notturni di NICER scoprano fonti precedentemente sconosciute ".
La missione principale di NICER è determinare le dimensioni e la densità dei resti stellari come le stelle di neutroni entro un margine di errore del 5%. Le pulsar, che sono stelle di neutroni a rotazione rapida che appaiono pulsazioni (da cui il nome), sono tra gli obiettivi regolari di NICER perché sono ideali per questo tipo di ricerca sul "raggio di massa".
Queste misure che NICER raccoglierà aiuteranno i fisici a risolvere finalmente il mistero di quale forma la materia assume all'interno dei nuclei di questi oggetti super-compressi. Oltre a NICER, le pulsar sono il principale obiettivo di ricerca dell'esperimento Station Explorer per la tecnologia dei tempi a raggi X e della tecnologia di navigazione (SEXTANT), che potrebbe aiutare nello sviluppo di tecnologie di navigazione all'avanguardia per lo spazio.
Come un sistema GPS, SEXTANT utilizza la temporizzazione precisa degli impulsi dei raggi X pulsar per determinare autonomamente la posizione e la velocità di NICER nello spazio. Insieme alla comprovata capacità di NICER di utilizzare le pulsar come fonti di temporizzazione, questa tecnologia potrebbe portare allo sviluppo di un sistema di navigazione nello spazio profondo che consentirebbe missioni in tutto il Sistema Solare, e forse anche spazio interstellare.
