Nasa-Teleskop "NuStar": Mini-Späher soll Schwarze Löcher erkunden

Weniger ist manchmal mehr: Das neue Nasa-Röntgenteleskop "NuStar" soll Erkenntnisse über den energiereichen Kosmos liefern. Unter anderem versprechen sich Astronomen von dem vergleichsweise kleinen Satelliten die erste systematische Bestandsaufnahme von Schwarzen Löchern im All.

"NuStar": Fliegendes Auge für harte Röntgenstrahlung Fotos
NASA/ JPL-Caltech

Washington - Die Nasa hat ein Finanzproblem - und weil das so ist, muss sie sparen. Unter anderem macht ihr das milliardenschwere "James Webb Space Telescope" zu schaffen. Gerade hat die US-Weltraumbehörde aus Kostengründen ein relativ kleines Röntgenteleskop beerdigt. "Gravity and Extreme Magnetism Small Explorer", kurz "Gems", sollte es heißen. Weil die Kosten ein Viertel über Plan lagen, stellte die Behörde das Projekt in der vergangenen Woche ein. Das Teleskop hätte mit einer "Pegasus"-Rakete von Bord eines Flugzeugs starten sollen

Und nun will sie am Mittwoch ein relativ kleines Röntgenteleskop ins All schicken. "NuStar" soll mit einer "Pegasus"-Rakete von Bord eines Flugzeugs starten - und ist dem "Gems"-Teleskop ziemlich ähnlich. Astronomen erhoffen sich von den "NuStar"-Beobachtungen Aufschlüsse über Schwarze Löcher oder auch Reste explodierender Sterne - also über die heißesten, kompaktesten und energiereichsten Objekte des Universums, die sich vor allem durch Röntgenstrahlen bemerkbar machen.

"Gems" hätte polarisiertes Röntgenlicht untersuchen sollen, "NuStar" kann das nicht. Und dennoch: "Wir werden die heißesten, kompaktesten und energiereichsten Objekte sehen, mit einem grundlegend neuartigen Röntgenteleskop, das viel tiefere und schärfere Bilder liefert als je zuvor", hofft "NuStar"-Chefwissenschaftlerin Fiona Harrison vom California Institute of Technology in Pasadena.

Das "Nuclear Spectroscopic Telescope Array" öffnet den Blick für sogenannte harte, das heißt besonders energiereiche Röntgenstrahlung. Sie gleicht der Strahlung, mit der Ärzte Knochen oder Zähne durchleuchten. Damit schließt das Teleskop eine Beobachtungslücke zwischen den existierenden Röntgenobservatorien "Chandra" der Nasa und "XMM-Newton" der europäischen Raumfahrtagentur Esa sowie dem Gammastrahlenteleskop "Fermi" der Nasa. Weil die energiereiche Strahlung von der Erdatmosphäre geschluckt wird, müssen solche Observatorien oberhalb der Atmosphäre im Erdorbit stationiert werden.

Fast zehn Meter langer Turm wird im Orbit entfaltet

Harte Röntgenstrahlung entsteht im Kosmos etwa, wenn Gas und Staub in den unentrinnbaren Schlund eines Schwarzen Lochs stürzen und sich dabei auf Millionen Grad Celsius aufheizen, oder wenn aktive Galaxienkerne Materie fast mit Lichtgeschwindigkeit tausende von Lichtjahren weit ins All schleudern. Wie die hohen Energien erzeugt werden, ist nicht immer im Detail geklärt. Der Lösung dieser Rätsel soll das 350 Kilogramm schwere "NuStar" in seiner auf zwei bis fünf Jahre angesetzten Mission näherkommen.

Mit Kosten in Höhe von umgerechnet 131 Millionen Euro ist "NuStar" im Vergleich ein eher günstiges Weltraumteleskop - gerade wenn man an die Kosten des "James Webb Space Telescope" denkt. Preiswert ist auch der Start des kleinen Geräts mit einer kleinen Rakete vom Flugzeug aus.

Das Besondere an "NuStar" ist seine besondere Optik. Die energiereiche Strahlung lässt sich nicht einfach durch Linsen schicken wie sichtbares Licht. Stattdessen wird das Röntgenlicht von schalenförmigen Spezialspiegeln abgelenkt. Auf diese Weise arbeiten auch andere Röntgenteleskope, aber "NuStar" ist das erste, dem dies für hochenergetische Röntgenstrahlung gelingt.

Die beiden optischen Einheiten des Teleskops bestehen aus je 133 dünnen Glaszylindern, die zwiebelschalenartig verschachtelt und mit einer Spezial-Metalllegierung bedampft sind. Um den richtigen Abstand zum Detektor zu bekommen, muss der beim Start nur etwa kühlschrankgroße Satellit im Erdorbit einen fast zehn Meter langen Turm entfalten.

"NuStar" soll die erste systematische Bestandsaufnahme Schwarzer Löcher im All liefern. "Wir glauben, dass zwei von drei Schwarzen Löchern verborgen sind", erläutert Stern. Gas und Staub verdecken sie und lassen nur das energiereichste Röntgenlicht passieren. Von dem Weltraumteleskop erhoffen sich die Astronomen auch Einblicke in die Entstehung und die Physik dieser bizarren Phänomene.

Außerdem soll "NuStar" untersuchen, wie explodierende Sonnen die chemischen Elemente schmieden, aus denen Planeten, Bäume, Tiere und auch Menschen bestehen. Und es soll in die bislang unerklärlich heiße Außenschicht unserer Sonne blicken. Auch hier hoffen die Forscher auf eine Erklärung dafür, was die sogenannte Korona auf Millionen Grad aufheizt.

chs/dpa

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