NASA:s Swift tog den här bilden av 73P/Schwassmann-Wachmann 3 när den gick förbi ringnebulosan. Bildkredit: NASA. Klicka för att förstora
Kometen 73P/Schwassmann-Wachmann 3 är synlig på natthimlen med till och med ett litet bakgårdsteleskop, och den kommer att närma sig jorden närmast nästa vecka (oroa dig inte, det är fortfarande riktigt långt borta). En av egenskaperna hos denna komet är dock att den är ovanligt ljus i röntgenspektrumet. Tre röntgenobservatorier kommer att observera kometen under de kommande veckorna för att fastställa vad den är gjord av, och kanske till och med sammansättningen av solvinden som orsakar dess svans.
Forskare som använder NASA:s Swift-satellit har upptäckt röntgenstrålar från en komet som nu passerar jorden och snabbt sönderfaller på vad som kan bli dess sista omloppsbana runt solen.
Swifts observationer ger en sällsynt möjlighet att undersöka flera pågående mysterier om kometer och vårt solsystem, och hundratals forskare har ställt in sig på händelsen.
Kometen, kallad 73P/Schwassmann-Wachmann 3, är synlig med till och med ett litet bakgårdsteleskop. Högsta ljusstyrka förväntas nästa vecka, när den kommer inom 7,3 miljoner miles från jorden, eller cirka 30 gånger avståndet till månen. Det finns dock inget hot mot jorden.
Detta är den ljusaste kometen som någonsin upptäckts i röntgenstrålar. Kometen är så nära att astronomer hoppas kunna bestämma inte bara kometens sammansättning utan även solvinden. Forskare tror att atompartiklar som utgör solvinden interagerar med kometmaterial för att producera röntgenstrålar, en teori som Swift kan visa sig vara sann.
Tre röntgenobservatorier i världsklass som nu är i omloppsbana - NASA:s Chandra X-ray Observatory, det europeiskt ledda XMM-Newton och det japanskledda Suzaku - kommer att observera kometen under de kommande veckorna. Som en scout har Swift gett information till dessa större anläggningar om vad man ska leta efter. Denna typ av observation kan endast ske i röntgenvågbandet.
'Schassmann-Wachmann-kometen är en komet som ingen annan', sa Scott Porter från NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Md., en del av Swifts observationsteam. 'Under sin passage 1996 gick den sönder. Nu spårar vi omkring tre dussin fragment. Röntgenstrålarna som produceras ger information som aldrig tidigare avslöjats.'
Situationen påminner om sonden Deep Impact, som penetrerade kometen Tempel 1 för ungefär ett år sedan. Den här gången har naturen själv knäckt kometen. Eftersom Schwassmann-Wachmann 3 är mycket närmare både jorden och solen än Tempel 1 var, verkar den för närvarande cirka 20 gånger ljusare i röntgenstrålar. Schwassmann-Wachmann 3 passerar jorden ungefär vart femte år. Forskare kunde inte förutse hur ljust det skulle bli i röntgenstrålar den här gången.
'Swift-observationerna är fantastiska', säger Greg Brown från Lawrence Livermore National Laboratory i Livermore, Kalifornien, som ledde förslaget om Swift-observationstid. 'Eftersom vi tittar på kometen i röntgenstrålar kan vi se många unika egenskaper. De kombinerade resultaten av data från flera främsta omloppsobservatorier kommer att vara spektakulära.”
Swift är i första hand en gammastrålningsdetektor. Satelliten har även röntgen- och ultravioletta/optiska teleskop. På grund av sin burst-jaktförmåga att svänga snabbt har Swift kunnat spåra framstegen för den snabbrörliga Schwassmann-Wachmann 3-kometen. Swift är det första observatoriet som samtidigt observerar kometen i både ultraviolett ljus och röntgenstrålar. Denna korsjämförelse är avgörande för att testa teorier om kometer.
Swift och de andra tre röntgenobservatorierna planerar att kombinera krafter för att observera Schwassmann-Wachmann 3 noggrant. Genom en teknik som kallas spektroskopi hoppas forskarna kunna fastställa kometens kemiska struktur. Swift har redan upptäckt syre och inslag av kol. Dessa element kommer från solvinden, inte kometen.
Forskare tror att röntgenstrålar produceras genom en process som kallas laddningsutbyte, där högt (och positivt) laddade partiklar från solen som saknar elektroner stjäl elektroner från kemikalier i kometen. Typiskt kometmaterial inkluderar vatten, metan och koldioxid. Laddningsutbytet är analogt med den lilla gnistan som ses i statisk elektricitet, bara vid en mycket större energi.
Genom att jämföra förhållandet mellan utsända röntgenenergier kan forskare bestämma innehållet i solvinden och sluta sig till innehållet i kometmaterialet. Swift, Chandra, XMM-Newton och Suzaku ger var och en kompletterande kapacitet för att spika fast denna knepiga mätning. Kombinationen av dessa observationer kommer att ge en tidsutveckling av kometens röntgenstrålning när den navigerar genom vårt solsystem.
Porter och hans kollegor på Goddard och Lawrence Livermore testade teorin om laddningsutbyte i ett jordbundet laboratorium 2003. Det experimentet, vid Livermores EBIT-I elektronstrålejonfälla, producerade en komplex spektrograf av intensitet kontra röntgenenergi för en mängd olika förväntade element i solvinden och kometen. 'Vi är angelägna om att jämföra naturens laboratorium med det vi skapade,' sa Porter.
Det tyskledda ROSAT-uppdraget, nu avvecklat, var det första att upptäcka röntgenstrålar från en komet, från Hyakutake 1996. Detta var en stor överraskning. Det tog ungefär fem år innan forskarna hade en lämplig förklaring till röntgenstrålning. Nu, tio år efter Hyakutake, kunde forskare lösa mysteriet.
Ursprunglig källa: Nyhetsmeddelande från NASA