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中子星内部组成探测器NICER(运行中)
1.设备介绍:NICER是一个专门研究中子星的有效载荷,它着眼于对引力、物质密度和电磁场中极端现象进行基本调查,致力于揭示中子星的内部组成、动力学过程和辐射机制等物理问题。NICER于2017年由SpaceX猎鹰9号火箭发射升空,目前搭载于ISS的快速后勤舱(ExPRESS Logistics Carrier,ELC)平台上。NICER的主要科学设备为X射线计时仪器(X-ray Timing Instrument,XTI),它工作的能量范围在0.2-12 keV,其有效面积达1900 平方厘米(1.5 keV附近)。XTI是由56组相互对齐的X射线聚焦光学设备(X-ray concentrator,XRC)和硅偏移探测器(silicon drift detector,SDD)组成的阵列。这种XRC/SDD的组合提供了高信噪比的光子计数能力,并且GPS的绝对计时精度优于300纳秒,保证了高时间分辨率、高灵敏度的X射线测光和光谱测量。
2.科学发现:自NICER发射升空后的五年间,天文学家利用它积累的观测数据取得了许多重要的科学成果。例如NICER在4U 1728-34脉冲的尾部发现了异常大振幅的振荡,均方根振幅达到51.7±9.5%。它在4U 1820-30的X射线暴中发现了由中子星引力场导致的红移的信号。NICER跟踪了X射线双星1A 0535+262一次强爆发的完整过程,也见证了中子星IGR J1706.2-6143上长时间热核爆发后的恢复过程。
3.图:位于ISS上的中子星内部组成探测器NICER