Zelfs als het niet echt naar de plek in de lucht kijkt waar een gammastraaluitbarsting afgaat, kan ESA's Integral-observatorium het detecteren. De detector van Integral kan straling detecteren die door de zijkant van de detectorarray gaat. Wetenschappers kunnen deze straling vervolgens analyseren om informatie te verzamelen over de gammastraaluitbarsting. De techniek werd eerst gebruikt om zonnevlammen op te sporen en werd vervolgens verfijnd om te werken voor gammastraaluitbarstingen.
Dankzij een slim stukje ontwerp en een geavanceerd stuk analyse door Europese astronomen, kan Integral - ESA's baan om gammastraalobservatie - nu beelden maken van de krachtigste gammastraaluitbarstingen, zelfs als het ruimtevaartuig zelf ergens anders wijst.
Wetenschappers weten dat eens in de twee dagen een krachtige gammastraaluitbarsting (GRB) ergens in het heelal zal plaatsvinden. De meeste gaan tussen 0,1 en 100 seconden mee, dus als je telescoop niet precies op het juiste moment op de juiste plaats wijst, mis je een opname ervan - tenzij die telescoop integraal is. De satelliet kan nu beelden om hoeken maken als de gammastraalstraal sterk genoeg is.
Toen GRB 030406 begin april dit jaar onverwachts explodeerde, observeerde Integral een ander deel van het heelal, ongeveer 74 keer de diameter van de volle maan verwijderd. Desalniettemin hebben Dr. Radoslaw Marcinkowski, Space Research Center, Warschau, Polen en collega's een beeld van het evenement gereconstrueerd met behulp van de straling die door de zijkant van Integral's beeldtelescoop ging.
De sleutel is dat de Imager on-board integrale satelliet (IBIS) twee detectorlagen gebruikt, de ene bovenop de andere. De meeste gammastraaltelescopen bevatten slechts één enkele detectorlaag. In IBIS activeren de gammastralen met hogere energie de eerste detectorlaag, verliezen daarbij wat energie, maar worden niet volledig geabsorbeerd. Dit staat bekend als Compton-verstrooiing. De afgebogen gammastralen gaan dan door naar de laag eronder waar ze kunnen worden opgevangen en geabsorbeerd omdat ze wat energie hebben opgegeven tijdens hun doorgang door de eerste laag.
"Op deze manier kunnen we gammastralen met hogere energie vastleggen en analyseren", zegt Marcinkowski. IBIS kan nu om de hoeken kijken omdat Marcinkowski zich realiseerde dat gammastralen van de krachtigste GRB's door de loden afscherming aan de zijkant van de telescoop zouden gaan en vervolgens door de eerste detectorlaag voordat ze in de tweede laag tot rust zouden komen. De verstrooiingslocaties in de twee detectorlagen en de energieafzettingen kunnen vervolgens worden gebruikt om de richting van de GRB te bepalen.
Marcinkowski had gehoord dat Integral op deze manier een zonnevlam registreerde, ook al richtte de satelliet niet op de zon. Hij dacht dat als het werkte met zonnevlammen, het moest werken met de krachtigste GRB's. Op 6 april 2003 werd zijn voorgevoel bewezen, Integral zorgde voor een nauwkeurige locatie voor GRB 030406, hoewel het niet in de richting van de burst keek.
Tot nu toe moesten de wetenschapsteams vertrouwen op het geluk dat de satelliet op het juiste moment naar de juiste plaats wees omdat GRB's onvoorspelbaar zijn. Op dit moment beelden ze ongeveer een maand uit. De Compton-verstrooiingstechniek zou het aantal integrale vangsten met 50 procent kunnen verhogen. "We zijn van mening dat we met deze methode tussen de 2 en 5 extra bursts per jaar kunnen maken", zegt Marcinkowski.
Het team hoopt nu de analyseroutine volledig te automatiseren die de signalen herkent en lokaliseert. Dit zou betekenen dat de software automatisch zou kunnen werken in het Integral Science Data Center (ISDC) in Genève, Zwitserland en astronomen automatisch zou waarschuwen voor de gammastraling-vangsten wanneer deze zich voordoen.
Oorspronkelijke bron: ESA News Release
