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Faszinierender
Blick in ein verborgenes Universum
Redaktion
/ Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik
astronews.com
22. Oktober 2019
Das Team des deutschen Röntgenteleskops eROSITA hat heute
die ersten Bilder des neuen Teleskops der Öffentlichkeit vorgestellt. Die
Aufnahmen zeigen die Große Magellansche Wolke, eine Satellitengalaxie der
Milchstraße, und zwei wechselwirkende Galaxienhaufen. Bei der Inbetriebnahme des
Teleskops verlief allerdings nicht alles nach Plan.
Dieses Bild zeigt unsere Nachbargalaxie, die
Große Magellansche Wolke (LMC), beobachtet in
mehreren Einzelaufnahmen mit allen sieben
eROSITA-Teleskopmodulen am 18 und 19. Oktober
2019. Bild: F. Haberl, M. Freyberg und C. Maitra,
MPE/IKI [Großansicht]
Diese beiden eROSITA-Bilder zeigen die beiden
interagierenden Galaxienhaufen A3391, oben im
Bild, und A3395, unten mit zwei Komponenten, die
eROSITAs hervorragende Sicht auf das ferne
Universum demonstrieren. Sie wurden in einer
Reihe von Aufnahmen mit allen sieben
eROSITA-Teleskopmodulen am 17. und 18. Oktober
2019 beobachtet. Bild:
T. Reiprich (Univ. Bonn), M. Ramos-Ceja (MPE), F.
Pacaud (Univ. Bonn), D. Eckert (Univ. Geneva), J.
Sanders (MPE), N. Ota (Univ. Bonn), E. Bulbul
(MPE), V. Ghirardini (MPE), MPE/IKI [Großansicht] |
Heute stellte das Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE) in
Garching die ersten beeindruckenden Röntgenbilder des eROSITA-Teleskops der
Öffentlichkeit vor. Nach einer verlängerten Inbetriebnahme beobachten seit dem
13. Oktober alle sieben Module des Röntgenteleskops gleichzeitig den Himmel mit
ihren maßgeschneiderten CCD-Kameras. Die ersten zusammengesetzten Röntgenbilder
zeigen unsere Nachbargalaxie, die Große Magellansche Wolke, und zwei
interagierende Galaxienhaufen in einer Entfernung von etwa 800 Millionen
Lichtjahren mit bemerkenswerten Details und versprechen die Umsetzung eines
ehrgeizigen Wissenschaftsprogramms, das mit dem Weltraumobservatorium geplant
ist.
"Die ersten Bilder, die unser Teleskop geliefert hat, zeigen die wahre
Schönheit des verborgenen Universums", freut sich Projektleiter Peter Predehl.
"Um unsere wissenschaftlichen Ziele zu erreichen, brauchen wir eine hohe
Empfindlichkeit, um auch weit entfernte Galaxienhaufen im Universum zu entdecken
und räumlich aufzulösen. Diese ersten Bilder zeigen, dass wir das schaffen –
aber wir können noch viel weiter gehen."
Zusätzlich zum scharfen Röntgenblick jedes des sieben eROSITA-Spiegel, ist
jedes Teleskop mit einer CCD-Kamera auf dem neuesten Stand der Technik
ausgestattet, die eine hervorragende Kombination aus spektraler und zeitlicher
Auflösung bieten. "Das Potenzial für neue Entdeckungen ist immens," fügt Predehl
an. "Jetzt können wir die Früchte von mehr als zehn Jahren Arbeit ernten." Die
ersten eROSITA-Bilder wurden aus einer Reihe von Aufnahmen aller sieben
Teleskopmodule erstellt, mit einer kombinierten Integrationszeit von etwa einem
Tag sowohl für die Große Magellansche Wolke (LMC), unsere Nachbargalaxie, als
auch für das System A3391/3395 mit zwei interagierenden Galaxienhaufen in einem
Abstand von etwa 800 Millionen Lichtjahren.
In unserer Nachbargalaxie, der LMC, zeigt eROSITA nicht nur die Verteilung
des diffusen, heißen Gases, sondern auch viele bemerkenswerte Details, wie die
Überreste von Supernova-Explosionen mit und ohne pulsierendem Neutronenstern im
Zentrum, wie zum Beispiel SN1987A. Die Beobachtungen mit eROSITA bestätigen,
dass diese Quelle langsam schwächer wird, während sich die Stoßwelle der
Sternexplosion, die 1987 beobachtet wurde, immer weiter im interstellaren Medium
ausdehnt. Neben vielen anderen heißen Objekten in der Großen Magellanschen Wolke
selbst, zeigt das eROSITA-Bild auch einige Vordergrundsterne aus unserer eigenen
Milchstraße, sowie weit entfernte aktive Galaxienkerne (AGNs), die durch die
diffuse Emission des heißen Gases in unserer Nachbargalaxie hindurchscheinen.
"Röntgenstrahlen erlauben uns einen einzigartigen Blick auf das Universum,
das im sichtbaren Licht verborgen bleibt", erklärt Kirpal Nandra, Direktor für
Hochenergieastrophysik am MPE. "Betrachtet man einen scheinbar normalen Stern,
so sehen wir im Röntgenlicht möglicherweise einen umkreisenden Weißen Zwerg oder
Neutronenstern, der gerade dabei ist, seinen Begleiter zu verschlingen.
Sichtbares Licht zeigt die Struktur einer Galaxie mit ihren Sternen, die
Röntgenstrahlen wiederum werden von supermassereichen Schwarzen Löchern
dominiert, die in deren Zentren wachsen. Und wo wir mit optischen Teleskopen
einen Haufen von Galaxien sehen, zeigen uns Röntgenstrahlen die riesigen
Gasreservoire, die den Raum dazwischen ausfüllen und der Struktur der Dunklen
Materie des Universums folgen. Mit der jetzt demonstrierten Leistung können wir
sicher sein, dass eROSITA zu einem Durchbruch in unserem Verständnis der
Entwicklung des energiereichen Universums führen wird."
Das eROSITA-Bild der beiden interagierenden Galaxienhaufen A3391 und A3395
zeigt die dynamischen Prozesse, die zur Entstehung gigantischer Strukturen im
Universum führen. Die beiden Haufen, die in den eROSITA-Bildern als große,
elliptische Nebel erscheinen, erstrecken sich über viele Millionen Lichtjahre
und enthalten jeweils Tausende von Galaxien. Galaxienhaufen sind eines der
wissenschaftlichen Hauptziele für eROSITA; die Astronomen gehen davon aus, dass
sie bei ihrer vierjährigen Himmelsdurchmusterung im weichen und harten
Röntgenbereich rund 100.000 Galaxienhaufen sowie mehrere Millionen aktive
Schwarze Löcher in den Zentren der Galaxien finden werden.
"Wenn wir die Entwicklung der Galaxienhaufen über kosmische Zeitskalen hinweg
verfolgen, können wir die kosmischen Parameter präzise messen und so die Dunkle
Materie und Dunkle Energie besser verstehen, die das Universum dominieren", sagt
Astrophysikerin Esra Bulbul, die die Arbeit an Galaxienhaufen und in Bezug auf
Kosmologie am MPE leitet.
"Ein Traum ist für uns wahr geworden. Wir wissen jetzt, dass eROSITA sein
Versprechen halten wird und eine Karte des gesamten Röntgenhimmels erstellen
kann, so tief und detailliert wie nie zuvor", bestätigt
eROSITA-Projektwissenschaftler Andrea Merloni. "Damit schaffen wir ein enorm
wertvolles Vermächtnis. Neben so schönen Bildern, wie wir sie heute zeigen,
werden die Astronomen auf Jahre hinaus unsere Kataloge nutzen, um Millionen von
exotischen Himmelsobjekten wie Schwarzen Löchern, Galaxienhaufen,
Neutronensternen, Supernovae und aktiven Sternen zu analysieren."
Gestartet am 13. Juli 2019 im Rahmen der russisch-deutschen Raumfahrtmission
Spektrum-Roentgen-Gamma (SRG), zu der auch das russische ART-XC-Teleskop gehört,
absolvierte eROSITA bis 21. Oktober seine 1,5 Millionen Kilometer lange Reise
zum zweiten Lagrange-Punkt (L2) des Erd-Sonne-Systems und trat nun – 100 Tage
nach dem Start – in die geplante Umlaufbahn um L2 ein. Die Inbetriebnahme des
Teleskops wurde am 13. Oktober offiziell abgeschlossen. Doch auch wenn die
wissenschaftliche Leistung des Systems hervorragend ist, verlief diese erste
Phase nicht ohne Probleme.
"Die Inbetriebnahme dauerte länger als erwartet, nachdem wir einige Anomalien
in der elektronischen Steuerung der Kameras festgestellt hatten", erklärt
Predehl. "Aber diese Probleme zu lösen, ist genau der Grund, warum wir eine
solche Phase haben. Nach einer sorgfältigen Analyse stellten wir fest, dass die
Probleme nicht kritisch sind. Wir arbeiten weiter daran, aber in der
Zwischenzeit kann das Programm normal fortgeführt werden."
Das Teleskop ist nun in die so genannte Phase der Kalibrierung und
Leistungsüberwachung (CalPV) eingetreten, in der astronomische Beobachtungen
durchgeführt werden, um das Instrument besser zu verstehen und sein gesamtes
Potenzial zur Erfüllung der wissenschaftlichen Anforderungen zu überprüfen. Am
Ende der CalPV-Phase, nach einer abschließenden Prüfung durch das Betriebsteam,
beginnen SRG und eROSITA mit ihrer Hauptaufgabe, der vollständigen
Himmelsdurchmusterung über vier Jahre hinweg.
Entwicklung und Bau des Röntgenteleskops eROSITA wurde vom
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik geleitet mit Beiträgen des
Instituts für Astronomie und Astrophysik der Universität Tübingen, des
Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP), des Universitätsobservatoriums
Hamburg und der Dr. Karl Remeis Sternwarte Bamberg mit Unterstützung des
deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt DLR. Die
Ludwig-Maximilians-Universität München und das Argelander-Institut für
Astronomie der Universität Bonn waren zudem an der Vorbereitung der Wissenschaft
mit eROSITA beteiligt.
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