Τον Ιούνιο του 2017, ο Εξερευνητής Εσωτερικής Σύνθεσης Neutron Star της NASA (NICER) εγκαταστάθηκε στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS). Ο σκοπός αυτού του οργάνου είναι να παρέχει μετρήσεις υψηλής ακρίβειας των αστεριών νετρονίων και άλλων εξαιρετικά πυκνών αντικειμένων που βρίσκονται στα πρόθυρα της κατάρρευσης σε μαύρες τρύπες. Το NICER είναι επίσης το πρώτο όργανο που έχει σχεδιαστεί για τη δοκιμή τεχνολογίας που θα χρησιμοποιεί pulsars ως φάρους πλοήγησης.
Πρόσφατα, η NASA χρησιμοποίησε δεδομένα που ελήφθησαν από τους πρώτους 22 μήνες επιστημονικών εργασιών της NICER για να δημιουργήσει έναν χάρτη ακτίνων Χ όλου του ουρανού. Αυτό που προέκυψε ήταν μια υπέροχη εικόνα που μοιάζει με μια μακροχρόνια εικόνα χορευτών πυρκαγιάς, δραστηριότητα ηλιακής φωτοβολίδας από εκατοντάδες αστέρια ή ακόμα και απεικόνιση του παγκόσμιου ιστού. Στην πραγματικότητα, κάθε φωτεινό σημείο αντιπροσωπεύει μια πηγή ακτίνων Χ, ενώ τα φωτεινά νήματα είναι τα μονοπάτια τους κατά μήκος του νυχτερινού ουρανού.
Ο πρωταρχικός επιστημονικός στόχος του NICER απαιτεί να στοχεύει και να παρακολουθεί κοσμικές πηγές ακτίνων Χ και άλλων ενεργητικών σωματιδίων καθώς ο ISS περιστρέφεται γύρω από τη Γη κάθε 93 λεπτά. Ωστόσο, οι ανιχνευτές του οργάνου παραμένουν ενεργοί ακόμα και όταν είναι «νυχτερινός» στο σταθμό, κατά τη διάρκεια του οποίου οι ανιχνευτές θα περιφέρονται μεταξύ στόχων.
Αυτά τα δεδομένα, που συγκεντρώθηκαν κατά τη διάρκεια των «νυχτερινών κινήσεων» του οργάνου NICER, πήγαν στη δημιουργία της εικόνας. Κάθε τόξο εντοπίζει τις κινήσεις ιδιαίτερα φωτεινών πηγών ακτίνων Χ - που αποτελείται από πάλσαρ, μαύρες τρύπες και απομακρυσμένους γαλαξίες (επισημαίνονται στην παραπάνω εικόνα) - σε σχέση με τον ISS καθώς περιστρέφεται γύρω από τη Γη.
Η φωτεινότητα κάθε σημείου είναι το αποτέλεσμα του χρόνου που αφιέρωσε το όργανο NICER κοιτάζοντας άμεσα, καθώς και κάθε επιπλέον ενέργεια που παραλήφθηκε κατά τη διάρκεια των «νυχτερινών κινήσεων». Η εικόνα αποκαλύπτει επίσης μια διάχυτη λάμψη που διαπερνά τον ουρανό ακόμη και μακριά από τις φωτεινές πηγές, η οποία αντιστοιχεί στο φόντο ακτίνων Χ (XRB).
Τα εξέχοντα τόξα, εν τω μεταξύ, οφείλονται στο γεγονός ότι το NICER ακολουθεί συχνά τις ίδιες διαδρομές μεταξύ στόχων, οι πιο φωτεινές από τις οποίες είναι πηγές που παρακολουθεί τακτικά το NICER. Ο Keith Gendreau, ο κύριος ερευνητής της αποστολής στο Goddard Space Flight Center της NASA, συνόψισε τη σημασία του NICER σε ένα πρόσφατο δελτίο τύπου της NASA:
«Ακόμη και με ελάχιστη επεξεργασία, αυτή η εικόνα αποκαλύπτει το Cygnus Loop, ένα υπόλειμμα σουπερνόβα περίπου 90 έτη φωτός και πιστεύεται ότι ήταν 5.000 έως 8.000 ετών. Δημιουργούμε σταδιακά μια νέα εικόνα ακτίνων Χ ολόκληρου του ουρανού και είναι πιθανό τα νυχτερινά σκούπισμα της NICER να αποκαλύψουν προηγούμενες άγνωστες πηγές. "
Η πρωταρχική αποστολή της NICER είναι να προσδιορίσει το μέγεθος και το πυκνό αστρικό υπόλοιπο, όπως τα αστέρια νετρονίων, εντός περιθωρίου σφάλματος 5%. Τα Pulsars, τα οποία είναι ταχέως περιστρεφόμενα αστέρια νετρονίων που εμφανίζονται παλμοί (εξ ου και το όνομα), συγκαταλέγονται μεταξύ των τακτικών στόχων της NICER, επειδή ταιριάζουν ιδανικά σε αυτόν τον τύπο έρευνας «ακτίνας μάζας».
Αυτά τα μέτρα που συλλέγει η NICER θα βοηθήσουν τους φυσικούς να λύσουν επιτέλους το μυστήριο της μορφής της ύλης μέσα στους πυρήνες αυτών των υπερσυμπιεσμένων αντικειμένων. Εκτός από το NICER, τα πάλσαρ αποτελούν το κύριο ερευνητικό επίκεντρο του πειράματος Station Explorer for X-ray Timing and Navigation Technology (SEXTANT), το οποίο θα μπορούσε να βοηθήσει στην ανάπτυξη τεχνολογίας αιχμής για το διάστημα.
Όπως και ένα σύστημα GPS, το SEXTANT χρησιμοποιεί τον ακριβή χρονισμό των παλμών ακτίνων Χ για να προσδιορίσει αυτόνομα τη θέση και την ταχύτητα του NICER στο διάστημα. Σε συνδυασμό με την αποδεδειγμένη ικανότητα της NICER να χρησιμοποιεί pulsars ως πηγές χρονισμού, αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη ενός συστήματος πλοήγησης σε βάθος διαστήματος που θα επέτρεπε αποστολές σε όλο το ηλιακό σύστημα και πιθανώς ακόμη και τον διαστρικό χώρο.
