Em junho de 2017, o NICER (Explorador de Composição Interior de Estrelas de Nêutrons) da NASA foi instalado a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS). O objetivo deste instrumento é fornecer medições de alta precisão de estrelas de nêutrons e outros objetos super densos que estão prestes a entrar em colapso em buracos negros. O NICER também é o primeiro instrumento projetado para testar a tecnologia que usará pulsares como faróis de navegação.
Recentemente, a NASA usou dados obtidos dos primeiros 22 meses de operações científicas da NICER para criar um mapa de raios-x de todo o céu. O que resultou foi uma imagem adorável que se parece com uma imagem de longa exposição de dançarinos de fogo, atividade de erupção solar de centenas de estrelas ou até mesmo uma visualização da Internet. Mas, de fato, cada ponto brilhante representa uma fonte de raio-x, enquanto os filamentos brilhantes estão em seu caminho pelo céu noturno.
O principal objetivo científico do NICER exige que ele direcione e rastreie fontes cósmicas de raios-x e outras partículas energéticas à medida que a ISS orbita a Terra a cada 93 minutos. No entanto, os detectores do instrumento permanecem ativos mesmo quando é "noturno" a bordo da estação, período durante o qual os detectores estarão vagando entre os alvos.
Foram esses dados, reunidos durante os “movimentos noturnos” do instrumento NICER, que foram usados na criação da imagem. Cada arco rastreia os movimentos de fontes de raios X particularmente brilhantes - que consistem em pulsares, buracos negros e galáxias distantes (rotuladas na imagem acima) - em relação à ISS enquanto orbita a Terra.
O brilho de cada ponto é o resultado do tempo que o instrumento NICER passou olhando diretamente para eles, além de qualquer energia adicional captada durante seus "movimentos noturnos". A imagem também revela um brilho difuso que permeia o céu mesmo longe das fontes brilhantes, o que corresponde ao fundo dos raios X (XRB).
Os arcos proeminentes, entretanto, devem-se ao fato de o NICER frequentemente seguir os mesmos caminhos entre os alvos, dos quais os mais brilhantes são fontes que o NICER monitora regularmente. Keith Gendreau, o principal investigador da missão no Goddard Space Flight Center da NASA, resumiu a importância do NICER em um recente comunicado de imprensa da NASA:
“Mesmo com um processamento mínimo, esta imagem revela o Cygnus Loop, um remanescente de supernova com cerca de 90 anos-luz de diâmetro e que se pensa ter entre 5.000 e 8.000 anos. Estamos construindo gradualmente uma nova imagem de raios-X de todo o céu, e é possível que as varreduras noturnas do NICER descubram fontes anteriormente desconhecidas ".
A missão principal do NICER é determinar o tamanho e a densidade de remanescentes estelares como estrelas de nêutrons com uma margem de erro de 5%. Os pulsares, que são estrelas de nêutrons que giram rapidamente e aparecem pulso (daí o nome), estão entre os alvos regulares do NICER, porque são ideais para esse tipo de pesquisa de "raio de massa".
Essas medidas que o NICER reúne ajudará os físicos a finalmente resolver o mistério de que forma a matéria assume dentro dos núcleos desses objetos supercomprimidos. Além do NICER, os pulsares são o foco principal da pesquisa do experimento Station Explorer para Tecnologia de Navegação e Timing de Raios-X (SEXTANT), que poderia ajudar no desenvolvimento de tecnologia de navegação de ponta no espaço.
Como um sistema GPS, o SEXTANT usa o tempo preciso dos pulsos de raios-X do pulsar para determinar autonomamente a posição e a velocidade do NICER no espaço. Juntamente com a capacidade comprovada do NICER de usar pulsares como fontes de tempo, essa tecnologia pode levar ao desenvolvimento de um sistema de navegação no espaço profundo que permita missões em todo o Sistema Solar e, possivelmente, até no espaço interestelar.
