NASA hat grünes Licht für die Entwicklung seiner nächsten kleinen Astrophysik-Mission gegeben – ein Weltraumteleskop namens COSI, das die Milchstraße erforschen wird, indem es die Bildung von Chemikalien in der Galaxie mittels Gammastrahlen-Beobachtungen untersucht. Wenn es darum geht, die chemische Evolution interstellarer Materie zu lernen, untersuchen Wissenschaftler das bekannte Universum über das elektromagnetische Spektrum, um alle Formen von Strahlung, einschließlich Gammastrahlen, zu beobachten.
Gammastrahlen sind ziemlich faszinierend, da sie von energetischen Ereignissen wie der Explosion eines Sterns, einem Materie verschlingenden Schwarzen Loch oder einer massiven Kollision zwischen Himmelskörpern stammen. Auf der Erde werden Gammastrahlen während einer nuklearen Explosion erzeugt, einem vom Menschen verursachten katastrophalen Ereignis, das den Planeten eines Tages vor einem Asteroideneinschlag retten könnte. Gammastrahlen dienen im Wesentlichen als Fingerabdruck zur Erkennung hochenergetischer kosmischer Ereignisse. Aufgrund ihrer kurzen Wellenlänge werden Gammastrahlen mit Detektoren beobachtet, die dicht gepackte Kristalle enthalten, was zu einem Phänomen namens Compton-Streuung führt.
Das neue Weltraumteleskop in Auftrag gegeben von der NASA verlässt sich auf dieses Phänomen, um seine Aufgabe zu erfüllen. Die als Compton Spectrometer and Imager (COSI) bezeichnete Maschine soll 2025 auf den Markt kommen und soll 145 Millionen US-Dollar für die gesamte Mission kosten, abzüglich der Startkosten. Das Kernziel der COSI-Mission besteht darin, die Entstehung chemischer Elemente in der Milchstraße zu untersuchen und mehr Informationen über Ereignisse wie die Entstehung von Sternen und ihren möglichen Tod zu sammeln. Das Sichtfeld des Teleskops deckt 25 Prozent des sichtbaren Himmels ab und es verwendet nicht weniger als sechzehn 3D-abbildende Germanium-Detektoren (GeDs) mit hoher spektraler Auflösung. Das COSI-Projekt wurde aus einer Gruppe von 18 Einreichungen ausgewählt, die bereits 2019 im Rahmen des Astrophysics Explorers-Programms der Weltraumbehörde eingereicht wurden.
COSI, ein weiches Gammastrahlen-Durchmusterungsteleskop, wird insbesondere Gammastrahlen untersuchen, die von Atomen ausgehen, die aufgrund von Ereignissen wie einer Supernova entstehen, und im Wesentlichen die chemische Geschichte der Milchstraße verfolgen. Es wird auch darauf abzielen, das Geheimnis der Positronen zu enträtseln – subatomare Teilchen mit der gleichen Masse wie Elektronen, aber mit entgegengesetzten Ladungen. Oder vereinfacht gesagt, Positronen sind das Antiteilchen für Elektronen. Das Weltraumteleskop wird auch darauf abzielen, Orte der Nukleosynthese in der Galaxie zu entdecken. Für die Unwissenden bezieht sich Nukleosynthese auf den Prozess der Erzeugung von Atomkernen unter Verwendung von Teilchen wie Protonen und Neutronen. Es wird angenommen, dass sich die ersten Atomkerne wenige Minuten nach der Urknallexplosion gebildet haben.
Bei der Entwicklung des Projekts konzentrierte sich das Team auf Verbesserungen in Schlüsselbereichen wie Empfindlichkeit, spektrale Auflösung und Himmelsabdeckung, um sicherzustellen, dass COSI zu bahnbrechenden Entdeckungen beitragen kann. Die Stärke von COSI liegt in der Beobachtung von weichen Gammastrahlen, einem Bereich, der für das Studium der Entwicklung massereicher Sterne und Supernova-Explosionen von entscheidender Bedeutung ist. Die NASA Teleskop wird die Emission bestimmter Eisen- und Aluminiumisotope kartieren und nach Spuren von Titanisotopen suchen, die nach Supernovaexplosionen auftauchen.
Quelle: NASA