Nu ska PoGOLite flyga

Ett projekt jag skulle ha velat jobba med är PoGOLite, som är ett ballongburet instrument för att mäta polariserad gammastrålning.

Ljus består av elektriska och magnetiska fält som svänger tillsammans — ju snabbare svängningar desto högre energi. Blått ljus har högst energi av den elektromagnetiska strålning vi kan se med ögat. Med ännu snabbare svängningar blir det ultraviolett ljus, och vid ännu mycket högre energier talar vi om röntgenstrålning och gammastrålning. Eftersom elektromagnetisk strålning alltid kommer i form av separata paket (man säger att den är kvantiserad) talar man ofta om den som ljuspartiklar, fotoner.

Det elektriska fältet i en elektromagnetisk våg svänger i en viss riktning. Ofta har fotonerna från en källa helt slumpmässiga riktningar på de elektriska fälten. Ibland finns det mekanismer som får fotoner att svänga på samma ledd, som till exempel när solljus reflekteras mot en vattenyta. Då talar man om polariserad strålning.

PoGOLite är ett instrument konstruerat för att mäta polarisation av röntgenstrålning från astronomiska objekt av det mindre stillsamma slaget, som supernovarester eller svarta hål som suger i sig materia från omgivningen. En del frågor finns kvar att reda ut för att förstå hur de här objekten kan skapa den strålning vi ser, som spänner över energier upp till nästan ofattbar nivå. Det finns teoretiska modeller och förklaringar, och en del av dessa förutsäger att strålningen blir polariserad på särskilda vis — som till exempel att polariseringen är olika för olika energier, eller att polariseringen ska ha en viss riktning.

Eftersom röntgenstrålning från rymden inte tränger igenom atmosfären kan vi inte bygga ett mätinstrument på marken för att se hur den är polariserad. Man kan skicka ut sina instrument i omloppsbana på en satellit, eller också flyga med dem högt upp där atmosfären är tunn. PoGOLite är avsedd att skickas upp med en fjärrstyrd ballong, och segla på luftströmmarna kring Arktis. Den första provturen ska bli av om ett par veckor, då PoGOLite ska skickas upp från Esrange utanför Kiruna och flyga runt polen, kanske hela varvet runt, innan instrumentet hämtas ned och tas omhand.

Den här första flygningen är ett test av tekniken, och PoGOLite ska sedan utökas och bli tre och en halv gånger så stor för att kunna göra ännu bättre mätningar. Om allt fungerar väl är det kanske möjligt att skicka upp en uppgraderad version i omloppsbana så småningom.

Eftersom PoGOLite är avsedd att flyga spelar vikten stor roll. Inför konstruktionen av den fullständiga versionen skulle det vara värdefullt att kunna byta ut en del av komponenterna mot lättare versioner. Rent konkret består PoGOLite av många celler av speciella material som avger ljuspulser när en gammafoton kommer in i instrumentet. Varje cell är försedd med en så kallad fotomultiplikator, som omvandlar ljuspulsen till en elektrisk signal som kan sparas i en dator och analyseras. Fotomultiplikatorn är en relativt stor apparat, och i många experiment nuförtiden byter man ut denna komponent mot små halvledarsensorer. Kan man göra det för PoGOLite skulle det betyda en stor vinst. Det här får förstås inte göras på bekostnad av kvaliteten av mätresultaten, så det kräver ingående förståelse av vad som krävs för att signalerna ska vara vetenskapligt användbara. Man måste alltså omsorgsfullt testa de olika sensorerna för att se vad de har för egenskaper i praktiken, och vilken typ som skulle fungera som ersättning i just detta fall. Det här hade jag velat göra!

Intresset för att mäta polarisation från astronomiska objekt har fullkomligt exploderat på senare år. Det finns ännu inte många mätresultat, men många projekt håller på att planeras och byggas. PoGOLite ligger rätt i tiden i ett hett område.

Läs mer:
An update from above the Acrcic Circle
Artikel i Populär Astronomi (pdf)
Mer om PoGOLite som frimärksmotiv

Om åka

Fysiker, sf-fantast, allmän entusiast.
Det här inlägget postades i Astronomi, detektorer, Forskarvärlden, Nivå: grundläggande (2). Bokmärk permalänken.

2 kommentarer till Nu ska PoGOLite flyga

  1. Visst är det spännande!
    Nu närmar det sig uppsändning av PoGOLite. Hos oss på Rymdkanalen kan du följa det allra senaste uppe från Esrange.
    http://www.rymdkanalen.se/pa-gang

    Mvh Sofia-Rymdkanalen

  2. Ping: Populär Astronomi - » PoGOLite: en ballongfärd in i framtidens fysik

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s