Администрация NASA отобрала компанию SpaceX для осуществления запуска космического гамма-телескопа StarBurst, созданного с целью выявления кратковременных вспышек гамма-излучения, возникающих при слиянии нейтронных звёзд. Этот компактный аппарат будет выведен на низкую околоземную орбиту не ранее 2028 года посредством ракеты Falcon 9 в рамках совместного проекта Bandwagon.

Старт запланирован с комплекса SLC-40, расположенного на базе Космических сил США в мысе Канаверал, штат Флорида. NASA приобрело посадочное место на ракете через программу VADR, которая используется для организации отдельных и объединённых запусков небольших космических аппаратов. StarBurst является частью программы Astrophysics Pioneers, созданной для реализации бюджетных астрофизических проектов с использованием малых спутников и других компактных платформ.

Основная задача космического телескопа StarBurst — наблюдение за короткими гамма-всплесками, представляющими собой чрезвычайно интенсивные импульсы гамма-излучения, длящиеся обычно не более нескольких секунд. Одним из основных источников этих явлений являются слияния нейтронных звёзд. В процессе сближения эти объекты, характеризующиеся высокой плотностью и являющиеся остатками массивных звёзд, теряют энергию посредством гравитационных волн и в конечном итоге сталкиваются, выбрасывая вещество и формируя релятивистские струи. Если одна из таких струй направлена в сторону Земли, то регистрируется короткий гамма-всплеск.

Основной задачей StarBurst станет фиксация самого раннего гамма-излучения при подобных событиях. Его единственный научный инструмент включает в себя 12 сцинтилляционных детекторов, изготовленных из йодида натрия, функционирующих в диапазоне энергий от приблизительно 30 килоэлектронвольт до 20 мегаэлектронвольт. Область обзора составляет около восьми стерадиан, что позволит одновременно наблюдать практически всю небесную сферу, не перекрытую Землёй.

Эффективная площадь детектора превышает аналогичный показатель прибора Gamma-ray Burst Monitor на борту космического телескопа Fermi более чем в пять раз. NASA предполагает, что StarBurst сможет фиксировать до десяти кратковременных гамма-всплесков ежегодно.

Особый интерес представляют события, которые будут зафиксированы одновременно StarBurst и наземными обсерваториями, специализирующимися на регистрации гравитационных волн. Такой комплексный подход позволяет исследовать один космический процесс с помощью нескольких типов сигналов: электромагнитного излучения и гравитационных волн. Данное направление исследований получило название многоканальной астрономии.

Первый подобный случай был зафиксирован 17 августа 2017 года. Гравитационные волны, обозначенные как GW170817, были зарегистрированы детекторами LIGO и Virgo в результате слияния двух нейтронных звёзд, а спутники Fermi и INTEGRAL практически одновременно обнаружили гамма-всплеск. Наблюдения, проведённые с использованием десятков телескопов, подтвердили взаимосвязь между короткими гамма-всплесками и слияниями нейтронных звёзд, что позволило изучить процесс образования тяжёлых элементов, таких как золото и платина.

Новые совместные наблюдения позволят установить, какие звёздные системы являются источниками коротких гамма-всплесков, определить состав остатков после столкновения нейтронных звёзд и исследовать поведение вещества в условиях экстремальных плотностей. StarBurst также предназначен для изучения структуры релятивистских струй, возникающих во время подобных катастрофических событий.

Научное оборудование, которое будет установлено на спутнике, уже подверглось проверке на устойчивость к вибрациям, перепадам температур и воздействию вакуума в Центре космических полетов имени Маршалла. После завершения сборки планируется, что спутник будет функционировать на низкой околоземной орбите не менее одного года.