Observatorij, ki je spremenil gama astronomijo

Comptonov vesoljski observatorij za proučevanje gamažarkov je bil eden izmed četverice velikih observatorijev. Z maso 17 ton (ob izstrelitvi) je bil 5. aprila 1991, ko so ga v nebo poslali z raketoplanom Atlantis, najtežji znanstveni satelit. Podobno maso so imeli tudi ruski sateliti Proton, masivnejše pa so seveda vesoljske postaje Skylab, Mir ali ISS, prav tako različna plovila, med njimi lunarni moduli Apollo. Teleskop so poimenovali po ameriškem fiziku Arhurju Comptonu, ki je leta 1927 dobil Nobelovo nagrado za delo o gamažarkih.

Observatorij je imel štiri glavne teleskope, ki so lovili žarke gama. Kombinacija teh instrumentov je lahko zaznala energije od 20 tisoč elektronvoltov (20 keV) do več kot 30 milijard elektronvoltov (30 GeV). Satelit, ki je v obdobju delovanja 51.658-krat obkrožil Zemljo, je zaradi obilice novih podatkov na področju gama astronomije povzročil pravi preobrat. Nekatera odkritja so znanstveniki predvidevali, nekatera so bila veliko presenečenje.



Glavni cilj observatorija je sicer bil ugotoviti, ali izbruhi gamažarkov izvirajo iz naše galaksije in gre za izbruhe nizkih energij ali pa ti viri energije izvirajo iz oddaljenih koncev vesolja. Opazoval je okoli 2600 izbruhov sevanja gama v najrazličnejših delih vesolja in odkril več sto prej neznanih virov tega sevanja. Compton je opazoval uhajanje žarkov gama iz črnih lukenj, zvezd, ki jih je razneslo, in tudi iz Sonca. Dobljeni podatki so astronomom pomagali, da so začeli razumeti, kako črne luknje povzročajo curke rentgenskih in gamažarkov, ki hitijo iz njih s hitrostjo, blizu svetlobni.



Danes seveda vemo, da so izbruhi sevanja gama posledica najmočnejših eksplozij v vesolju po velikem poku. Izvirajo iz naključnih smeri neba, ob naključnih časih, povsem nenapovedano in so zelo kratki, saj trajajo od 0,01 sekunde do okoli 15 minut. Na mestu izbruhov sevanja gama, ki ne prodre skozi Zemljino ozračje, zato jih zaznavajo vesoljski teleskopi (Swift, Integral, Fermi), se pojavi tudi izvor rentgenske in vidne svetlobe, kar je mogoče opazovati s teleskopi na Zemljinem površju. Vidni signal tudi ugaša, a počasneje in ga je možno opazovati celo nekaj dni, včasih več tednov. Izbruhi sevanja gama sicer nastanejo ob zlitju nevtronskih zvezd in/ali črnih lukenj ali pa, ko se sesede sredica masivne hitro vrteče se zvezde.



Observatorij je deloval devet let, štiri leta dlje od predvidene življenjske dobe, kar pa je v primerjavi s preostalimi člani velikih štirih razmeroma malo. Pred Comptonom so aprila 1990 izstrelili Hubblov teleskop, ki po 30 letih, kljub težavam, še vedno izvrstno deluje. Spitzerjev teleskop, ki je zaznaval infrardečo svetlobo, je deloval od avgusta 2003 do konca januarja letos, še vedno je v dobri formi tudi teleskop Chandra, za opazovanje vesolja v rentgenski svetlobi, ki so ga izstrelili julija 1999.


 
Okoli namernega iztirjenja okoli 600 milijonov dolarjev vrednega teleskopa je bilo precej negodovanja. Observatorij sicer ni bil predviden za popravila v orbiti, kot Hubble, ki so ga popravljali večkrat, tudi kmalu po začetku odprave. Decembra 1999 je pri Comptonu odpovedal eden od treh žiroskopov, ki skrbijo, da so vesoljski observatoriji v pravilnem položaju. V trenutku namernega iztirjenja je bil teleskop še opravilen, a bi odpoved še enega od žiroskopov močno otežila namerni spust v atmosfero. Nasa ni tvegala, da bi izgubila nadzor in da bi orjaški teleskop padel na naseljeno območje, zato je sklenila odpravo končati. Četrtega junija 2000 je teleskop vstopil v atmosfero. Kot avtobus velika gmota iz aluminija in titana seveda ni povsem zgorela, kosi s skupno težo pet ton so padli v Tihi ocean (in so še vedno tam).