home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / mac / TEXT_ZIP / jplnews / 0992.ZIP / 0992.PR
Text File  |  1993-04-23  |  6KB  |  244 lines
  1. PUBLIC INFORMATION OFFICE 
  2. JET PROPULSION LABORATORY 
  3. CALIFORNIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 
  4. NATIONAL AERONAUTICS AND SPACE ADMINISTRATION 
  5. PASADENA, CALIFORNIA 9ll09. TELEPHONE (213) 354-5011 
  6.   
  7.   
  8. FOR IMMEDIATE RELEASE 
  9.   
  10.           An unusual star -- a suspected pulsar -- has been
  11. observed 
  12.   
  13. by astronomers who used two mirrored dishes, intended for
  14. solar 
  15.   
  16. energy research, as a high-energy observatory at NASA's Jet
  17. Propulsion 
  18.   
  19. Laboratory. 
  20.   
  21.           The star, Cygnus X-3, could have been created from
  22. a 
  23.   
  24. supernova that may have occured within the last few
  25. centuries, 
  26.   
  27. but was unseen from Earth due to interstellar dust and gas
  28. obstructing 
  29.   
  30. the view, according to Dr. Richard C. Lamb of Iowa State
  31. University, 
  32.   
  33. who led the experiment.  The star, a peculiar X-ray source,
  34. is also 
  35.   
  36. the brightest high-energy gamma-ray source in the sky.  It
  37. was 
  38.   
  39. observed to emit gamma rays in a manner suggestive of a
  40. pulsar 
  41.   
  42. or neutron star. 
  43.   
  44.           The mirrored, parabola-shaped dishes, located at a
  45. JPL 
  46.   
  47. site on Edwards Air Force Base in the California desert, were
  48.   
  49. recently used to observe Cygnus X-3 at ultra-high gamma ray 
  50.   
  51. energies above l00 billion electron volts -- one of the
  52. highest 
  53.   îenergy astronomical observations ever made.  The ll-meter
  54. (33-foot) 
  55.   
  56. mirrors are among the world's most sensitive detectors of
  57. high- 
  58.   
  59. energy gamma rays. 
  60.   
  61.           The observations were conducted by Lamb and
  62. graduate 
  63.   
  64. student Chris Godfrey of Iowa State University, Dr. William
  65. Wheaton 
  66.   
  67.  
  68. of JPL's gamma ray astronomy group, and Dr. Tumay Tumer of
  69. the 
  70.   
  71. University of California at Riverside.  The results of their
  72.   
  73. observations are reported in the April 8, l982 edition of 
  74.   
  75. the British science journal _N_a_t_u_r_e. 
  76.           Supernovae result in great outbursts of visible
  77. light. 
  78.   
  79. Four supernovae in our galaxy have been observed from Earth
  80. in 
  81.   
  82. recorded times; the last was Keppler's Supernova in l604. 
  83.   
  84.           If Cygnus X-3 was a supernova in recent times, the
  85.   
  86. explosion of visible light could have been curtained from 
  87.   
  88. Earth by dust and gas.  But the remnants of the supernova 
  89.   
  90. could be visible in gamma ray energy. 
  91.   
  92.           Cygnus X-3 is an astronomical oddity among the
  93. hundreds 
  94.   
  95. of known X-ray sources in the Milky Way galaxy.  Although it
  96.   
  97. emits a relatively large fraction of its X-rays in the high 
  98.   
  99. energy (or hard X-ray) region of the electromagnetic
  100. spectrum, 
  101.   
  102. it has never been observed to pulse on the few-second time 
  103.   
  104. scale characteristic of most of the other hard X-ray sources.
  105.   
  106.           Cygnus X-3's X-ray output peaks every 4.8 hours,
  107. which 
  108.   
  109. is believed to indicate that it is a binary star with a 4.8
  110. hour 
  111.   
  112. orbital period.  Theorists have speculated that it may indeed
  113.   
  114. be a pulsar, but one which pulses so fast, on the order of 
  115.   
  116. l00 pulses per second, that the pulsations have never been 
  117.   
  118. observed.  (By comparison, the fastest known pulsar, the Crab
  119.   
  120. Nebula, pulses 30 times per second.) 
  121.   
  122.           Astronomers using the JPL mirrors believe that with
  123.   
  124. additional observations this summer, they may be able to
  125. detect 
  126.   
  127. high-speed pulsation from the star. 
  128.   
  129.           A pulsar is thought to be a neutron star -- an
  130. extremely 
  131.   
  132. dense object in the last stage of stellar evolution. 
  133.   
  134.  
  135.           Gamma rays, from a pulsar or any other source, do
  136. not 
  137.   
  138. penetrate Earth's atmosphere, and are not normally observable
  139. by ground-based apparatus.  However, the ultra-high energy
  140. gamma 
  141.   
  142. rays from Cygnus X-3 were rendered visible by a phenomenon 
  143.   
  144. known as the Cerenkov effect.  A faint flash of light which 
  145.   
  146. lasts for just a few nanoseconds (billionths of a second), is
  147.   
  148. created when ultra-high energy gamma rays hit the atmosphere.
  149.   
  150. Although the flash is too brief to be seen by the naked eye,
  151.   îit can be observed by a fast photomultiplier tube placed at 
  152.   
  153. the focal point of a large, upward facing parabolic mirror, 
  154.   
  155. like the ones at JPL's desert test site. 
  156.   
  157.           The mirrors have a paraboloidal form giving them a
  158.   
  159. focal length of about 6 meters (20 feet). They are movable in
  160.   
  161. elevation and azimuth under computer control so that
  162. astronomical 
  163.   
  164. objects may be tracked as the Earth rotates.  The very large
  165.   
  166. size, good optical quality and high reflectivity of the JPL 
  167.   
  168. mirrors, and the availability of two, spaced about 30 meters
  169.   
  170. apart, make them uniquely useful for observing Cerenkov
  171. events. 
  172.   
  173.           When a high-energy gamma-ray photon strikes the 
  174.   
  175. atmosphere, it produces a shower of secondary electrons,
  176. posi- 
  177.   
  178. trons, (anti-matter electrons), and lower energy gamma-ray 
  179.   
  180. photons.  If the photon strikes the atmosphere with
  181. sufficient 
  182.   
  183. energy, the secondary electrons and positrons will move at 
  184.   
  185. ultra-relativistic speed -- very nearly at the speed of
  186. light. 
  187.   
  188.           Although Einstein's theory of relativity states
  189. that 
  190.   
  191. it is impossible for any material body to move at the speed
  192. of 
  193.   
  194. light in a vacuum, the speed of light in air is very slightly
  195.   
  196. less than that in a vacuum.   There is no prohibition,
  197. however, 
  198.   
  199. against travel faster than the reduced speed of light in air,
  200. so long as the ultimate speed limit is observed.  So
  201.  
  202. ultra-high 
  203.   
  204. energy particles traveling in this narrow range of speeds, 
  205.   
  206. (faster than the speed of light in air but slower than the
  207. speed of 
  208.   
  209. light in a vacumm)  produce a "light boom" -- just as a
  210. super- 
  211.   
  212. sonic jet produces a sonic boom. 
  213.   
  214.           The light boom is manifest as a cone of visible
  215. radia- 
  216.   
  217. tion.  The cone is very flat, almost a disk, and travels
  218. nearly 
  219.   
  220. along the path of the original photon.  Long after the air 
  221.   
  222. shower has been absorbed by the denser air at lower
  223. altitudes, 
  224.   
  225. the disk of Cerenkov radiation strikes the ground and
  226. produces 
  227.   
  228. the flash that is observable with the JPL solar thermal
  229. concen- 
  230.   
  231. trators. 
  232.   
  233.           The observations were supported by the U.S.
  234. Department 
  235.   
  236. of Energy, NASA, and a grant from the Caltech President's
  237. Fund. 
  238.   
  239.   
  240.                               ### 
  241.   
  242.   
  243. #992 4/22/82 MBM 
  244.