都柏林大学学院(UCD)的学生制造的EIRSAT-1卫星于去年12月发射到太空,于8月21日探测到两次不同的伽马射线爆发。欧洲南方天文台(ESO)的地面和太空望远镜网络已经证实,其中一个伽马射线爆发来自30亿光年之外,很可能是两颗中子星的合并。
这颗微型立方体卫星是在欧洲航天局(ESA)教育部门“放飞你的卫星”计划的指导下,在都柏林大学设计、建造和测试的,是爱尔兰的第一颗卫星。
卫星上的有效载荷之一是伽马射线探测器——伽马射线模块(GMOD)。这是第一次在轨实验,为这次任务取得了重大成功。该模块被设计用来探测宇宙中最大、最具破坏性的事件发出的高能量辐射爆发,比如从坍缩星(垂死的大质量恒星)形成黑洞或中子星合并。
爱尔兰立方体卫星在大约80分钟内探测到第一次和第二次伽马射线爆发。不同的航天器也报告了这些伽马射线爆发,证实了探测结果,并验证了GMOD仪器在轨道上的完整性能——这对UCD团队和ESA项目来说是一个伟大的时刻,该项目将EIRSAT-1誉为旗舰项目。
UCD空间科学小组博士后研究员,EIRSAT-1系统工程师和GMOD负责人David Murphy博士说:“从GMOD下载数据并发现这两个伽马射线暴的如此清晰明确的探测是令人难以置信的兴奋。在花了这么多年的时间设计、建造和测试GMOD仪器,以及校准它并弄清楚如何在轨道上操作它之后,这些探测结果是对团队所有辛勤工作的惊人验证。
“令人惊讶的是,我们在实验室手工制造的这颗卫星现在正在太空中探测穿越宇宙数十亿年到达它的光子。这对我们来说是一个真正的推动,因为我们正在开始进行更大更好的太空任务。”
欧空局祝贺该团队在X日“突破性的伽马射线暴探测”,并发布消息称:“EIRSAT-1正在科学界掀起波澜,祝贺该团队和所有相关人员!”
伽马射线暴只持续几秒或几分钟,但它们非常强烈,可以跨越巨大的星系间距离,被GMOD捕捉到。当EIRSAT-1从极到极绕地球轨道运行时,GMOD的设计和校准能够在运行时充分优化仪器性能,以及关闭以避免在极周围高辐射区域的机载计算机过载的能力,使其有最好的机会探测难以捉摸的伽马射线爆发。
EIRSAT-1科学负责人和伽马射线专家Sheila McBreen教授说:“探测到这些爆发是EIRSAT-1任务和GMOD仪器的一个重要里程碑。GMOD是在UCD中设计、构建和集成的,运行的所有代码都是在UCD中开发的,现在已经在轨道上工作,已经检测到恒星终点引起的事件。我们希望这些事件是GMOD在EIRSAT-1和我们已经在空间科学小组开发的未来仪器上探测到的许多事件中的第一个。”
在伽马射线暴的余波和环境中产生的光可以用来测量它的距离。为了进一步研究探测到的事件,UCD的伽马射线暴和脉冲星专家Antonio Martin Carrillo博士和他的合作者在智利的欧洲南方天文台(ESO)使用了一个8米的望远镜。他们发现,GMOD探测到的其中一个伽马射线爆发距离大约30亿光年,可能是两颗中子星合并的结果。
他说:“在探测到一个新的伽马射线暴之后,作为与一个大型ESO项目的国际合作的一部分,我和我的国际同事们寻找了它的光学对应物,以确定它的距离。这是理解这些事件的真正能量的基本步骤。
“在其他太空和地面望远镜的帮助下,我们能够精确定位EIRSAT-1的伽马射线爆发的天空坐标。我与位于智利帕拉纳尔的8米VLT望远镜协调了一系列观测,以收集必要的数据来限制它的距离。它的相对距离和光学对应物的特性似乎表明,它是由两个紧凑物体合并产生的,可能是中子星。”