El Observatorio Einstein ( HEAO-2 ) fue el primer telescopio de rayos X con capacidad de captar imágenes que se puso en órbita y el segundo de los tres observatorios astrofísicos de alta energía de la NASA . El nombre del observatorio, que antes de su lanzamiento se denominó HEAO B , se cambió para honrar a Albert Einstein cuando alcanzó la órbita con éxito. [1]
El programa del Observatorio Astronómico de Altas Energías (HEAO) se originó a finales de los años 1960 en el seno de la Junta de Misiones Astronómicas de la NASA, que recomendó el lanzamiento de una serie de observatorios satelitales dedicados a la astronomía de altas energías. En 1970, la NASA solicitó propuestas para experimentos que se pudieran realizar en estos observatorios, y un equipo organizado por Riccardo Giacconi , Herbert Gursky , George W. Clark , Elihu Boldt y Robert Novick respondió en octubre de 1970 con una propuesta para un telescopio de rayos X. La NASA aprobó cuatro misiones en el programa HEAO, y el telescopio de rayos X estaba previsto que fuera la tercera misión. [2]
Una de las tres misiones del programa HEAO fue cancelada en febrero de 1973, debido a presiones presupuestarias dentro de la NASA que resultaron brevemente en la cancelación de todo el programa, y el observatorio de rayos X se trasladó para convertirse en la segunda misión del programa, recibiendo la designación HEAO B (más tarde HEAO-2), y programado para lanzarse en 1978. [3]
HEAO-2 fue construido por TRW Inc. y enviado al Centro Marshall de Vuelos Espaciales en Huntsville, Alabama para pruebas en 1977. [4]
HEAO-2 fue lanzado el 13 de noviembre de 1978, desde Cabo Cañaveral, Florida , en un cohete propulsor Atlas-Centaur SLV-3D a una órbita casi circular a una altitud de aproximadamente 470 km y una inclinación orbital de 23,5 grados. [5] El satélite fue rebautizado como Einstein al alcanzar la órbita, en honor al centenario del nacimiento del científico .
El telescopio Einstein cesó sus operaciones el 26 de abril de 1981, cuando el combustible para los propulsores del satélite se agotó y dejó inoperativo el telescopio. [6] El satélite volvió a entrar en la atmósfera terrestre y se quemó el 25 de marzo de 1982. [7]
Einstein llevaba consigo un gran telescopio de rayos X con enfoque de incidencia rasante que proporcionaba niveles de sensibilidad sin precedentes. Tenía instrumentos sensibles en el rango de energía de 0,15 a 4,5 keV . Se instalaron cuatro instrumentos en el satélite, montados en un carrusel que podía rotar hacia el plano focal del telescopio: [8]
Además, el contador proporcional del monitor (MPC) era un contador proporcional montado coaxialmente y sin plano focal que monitoreaba el flujo de rayos X de la fuente observada por el instrumento del plano focal activo.
Se pueden utilizar dos filtros con los detectores de imágenes:
Riccardo Giacconi fue el investigador principal de todos los experimentos a bordo del Einstein. [9]
Einstein descubrió aproximadamente cinco mil fuentes de emisión de rayos X durante su funcionamiento [10] y fue el primer experimento de rayos X capaz de resolver una imagen de las fuentes observadas.
Los estudios realizados con los primeros experimentos astronómicos de rayos X mostraron un fondo difuso y uniforme de radiación de rayos X en el cielo. La uniformidad de esta radiación de fondo indicaba que se originaba fuera de la Vía Láctea , siendo las hipótesis más populares la de un gas caliente esparcido uniformemente por todo el espacio, o numerosas fuentes puntuales distantes de rayos X (como los cuásares ) que parecen mezclarse debido a su gran distancia. Las observaciones con Einstein mostraron que una gran parte de este fondo de rayos X se originaba en fuentes puntuales distantes, y las observaciones con experimentos de rayos X posteriores han confirmado y refinado esta conclusión. [11]
Las observaciones de Einstein mostraron que todas las estrellas emiten rayos X. [12] Las estrellas de secuencia principal emiten solo una pequeña porción de su radiación total en el espectro de rayos X, principalmente desde su corona , mientras que las estrellas de neutrones emiten una porción muy grande de su radiación total en el espectro de rayos X. [11] Los datos de Einstein también indicaron que las emisiones de rayos X coronales en las estrellas de secuencia principal son más fuertes de lo que se esperaba en ese momento. [13]
El satélite Uhuru descubrió emisiones de rayos X de un gas caliente y delgado que impregnaba cúmulos distantes de galaxias . Einstein pudo observar este gas con mayor detalle. Los datos de Einstein indicaron que la contención de este gas dentro de estos cúmulos por la gravedad no podía explicarse por la materia visible dentro de esos cúmulos, lo que proporcionó más evidencia para los estudios de la materia oscura . Las observaciones de Einstein también ayudaron a determinar la frecuencia de cúmulos de forma irregular en comparación con cúmulos redondos y uniformes. [11]
Einstein detectó chorros de rayos X que emanaban de Centaurus A y M87 que estaban alineados con chorros observados previamente en el espectro de radio. [13]
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