"eRosita" Deutsches Röntgenteleskop schickt erste Bilder

Das Weltraumteleskop "eRosita" hat spektakuläre Bilder aus dem All zur Erde gesendet. Nun hoffen Astronomen, endlich der dunklen Materie auf die Spur zu kommen.

Das große runde rote Gebilde zeigt unsere Nachbargalaxie, die Magellansche Wolke
F. Haberl, M. Freyberg & C. Maitra/ MPE/ IKI

Das große runde rote Gebilde zeigt unsere Nachbargalaxie, die Magellansche Wolke


Seit einem Vierteljahr reist "eRosita" durchs Weltall, nun hat das deutsche Röntgenteleskop erste Aufnahmen geliefert. Sie zeigen unter anderem unsere Nachbargalaxie - die Große Magellansche Wolke - sowie zwei Galaxienhaufen in einer Entfernung von etwa 800 Millionen Lichtjahren.

"eRosita" gilt als das wichtigste deutsch-russische Raumfahrtprojekt. Es geht um ein wissenschaftliches Problem, das grundlegender kaum sein könnte: Bis heute hat die Menschheit keine Ahnung, woraus der allergrößte Teil des Kosmos eigentlich besteht. Forscher sprechen von Dunkler Materie und Dunkler Energie. Beidem soll "eRosita" auf die Spur kommen.

Das Besondere an dem Teleskop: Es macht Strukturen des Alls über Röntgenstrahlung sichtbar. Dadurch zeigt sich zwar die Dunkle Energie nicht direkt, aber ihr Wirken. Das Teleskop sucht dafür den gesamten Himmel nach sogenannten Galaxienhaufen ab. Dabei handelt es sich um gigantisch große Ansammlungen von teils Tausenden einzelnen Galaxien, untereinander verbunden durch die Wirkung der Schwerkraft.

Hundert Millionen Grad heiße Gase

Neben der Materie, die in den Galaxien versammelt ist, bestehen die Haufen aus großen Mengen Gas. Dieses ist bis zu hundert Millionen Grad heiß - und sendet dadurch Röntgenstrahlung aus. Sie ist es, nach der das Teleskop Ausschau hält. (Mehr dazu lesen Sie hier.)

Die bunten Wolken auf den aktuellen Aufnahmen stellen Gase und Überreste von Supernovas dar, die entstehen, wenn ein Stern explodiert. "Die ersten Bilder, die unser Teleskop geliefert hat, zeigen die wahre Schönheit des verborgenen Universums", sagte Projektleiter Peter Predehl vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE) in Garching, das die Bilder veröffentlichte.

Je nachdem, wo die Haufen im All liegen, erlauben sie einen Blick zurück in die Geschichte des Universums. Das liegt daran, dass ihre Strahlung mehrere Milliarden Jahre gebraucht hat, um uns zu erreichen. Wer sie heute beobachtet, schaut also gewissermaßen in der Zeit zurück. "eRosita" kann dadurch bis zu sechs Milliarden Jahre in die Vergangenheit schauen.

Die Große Magellansche Wolke ist auf den ersten "eRosita"-Bildern als runde rötliche Struktur zu sehen. Dazwischen liegen helle Punkte - Sterne oder schwarze Löcher in weit entfernten Galaxien, die Materie um sich sammeln und dadurch hell strahlen.

"Das hat man bisher noch nicht gesehen"

Wissenschaftlich besonders spektakulär ist den Forschern zufolge die Aufnahme von grün schimmernden Galaxienhaufen, die durch blaue Schlieren verbunden sind. Das sei der Beweis, dass die Galaxienhaufen - A3391 und A3395 - interagieren. "Das hat man bisher so noch nicht gesehen, aber man hatte die Hoffnung, es mit 'eRosita' zeigen zu können", sagte Predehl.

"eRosita"-Bilder: Interagierende Galaxienhaufen A3391 (oben) und A3395
Reiprich, Ramos-Ceja, Pacaud, Eckert, Sanders, Ota, Bulbul & Ghirardini/ MPE/ IKI

"eRosita"-Bilder: Interagierende Galaxienhaufen A3391 (oben) und A3395

"eRosita" war am 14. Juli mit einer russischen Trägerrakete vom Weltraumbahnhof Baikonur in Kasachstan ins All gestartet. An Bord war auch ein russisches Teleskop. Beide haben nun ihr 1,5 Millionen Kilometer entferntes Ziel erreicht.

Aus den Daten soll eine Himmelskarte entstehen, die das Universum und seine Entwicklung abbildet. Die Astronomen gehen davon aus, dass sie 100.000 Galaxienhaufen und Millionen aktive schwarze Löcher in den Zentren der Galaxien finden werden.

koe/chs



insgesamt 16 Beiträge
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Seite 1
Freidenker10 22.10.2019
1.
Sehr spannend, aber die Bilder vom Hubble Teleskop kommen mir deutlich schärfer vor, oder liegt es daran das eRosita nur mit Röntgenstrahlen arbeitet? Bin da aber der toale Laie!
kickaha74 22.10.2019
2.
Zitat von Freidenker10Sehr spannend, aber die Bilder vom Hubble Teleskop kommen mir deutlich schärfer vor, oder liegt es daran das eRosita nur mit Röntgenstrahlen arbeitet? Bin da aber der toale Laie!
Es liegt durchaus daran, dass Röntgenstrahlung detektiert wird. Eigentlich wäre mit Röntgenstrahlung eine höhere räumliche Auflösung zu erreichen, da die Wellenlänge kleiner ist als im Optischen. Allerdings ist einerseits Röntgenstrahlung schwierig zu fokussieren, andererseits sind CCDs (also die Chips, die die jeweiligen Photonen detektieren) im Röntgenbereich gröber als im optischen Bereich. Während Hubble da im Megapixel-Bereich arbeitet, ist eRosita da im 100kPixel-Bereich.
mcarrow 22.10.2019
3.
Als experimenteller Astroteilchenphysiker kann ich mich da nur anschließen. Röntgenteleskope haben Auflösungen von grob einer Bogensekunde, Hubble kommt auf unter 0,01 Bogensekunde. Der Grund ist, dass Röntgenstrahlung wesentlich härter ist als optisches Licht. Teleskope sammeln Licht über Linsen, um das Signal-Rausch-Verhältnis zu verbessern. Je größer die Linsenfläche, desto mehr Licht kommt an und der Kontrast steigt. Aus dem gleichen Grund weiten sich unsere Pupillen bei Dunkelheit. Nun hängt die Sammeleffizienz einer Linse primär vom Brechungsindex des verwendeten Materials ab. Für Röntgenstrahlung ist dieser Index sehr nahe an eins -- und zwar für praktisch alle Materialien. Die Fokussierung wird dadurch ungleich schwieriger und ungenauer und die Winkelauflösung sinkt. In CCD Chips löst das eintreffende Lichtteilchen ein Photoelektron aus, des letztlich seine Energie in einem Pixel deponiert. Ein Röntgenphoton hat deutlich mehr Energie als Photonen bei optischen Wellenlängen. Das resultierende Photoelektron kommt entsprechend weiter im CCD, bevor es alle Energie abgegeben hat. Eine feine Auflösung des CCDs nützt daher leider nichts, da das Photoelektron ohne weiteres mehrere Pixel auf ein Mal durchquert und anspricht.
permissiveactionlink 22.10.2019
4. #1,2
Hubble mit seinem 2,4m Primärspiegel besitzt zwei verschiedene Sensorentypen mit der Pixelgröße 225 um^2 : Das WRC mit 2048*4096 Pixeln und einem Blickfeld von 202*202 Bogenminuten (Auflösungsvermögen 0,05 Bogensekunden pro Pixel) und HRC mit 1024*1024 Pixeln bei einem Sichtfeld von 29*26 Bogensekunden (Auflösung 0,027 Bogensekunden pro Pixel !). Bei eRosita sind mehrere Röntgenteleskope zusammen aktiv, jedes mit einem Durchmesser von 358 mm, und jedes davon hat einen Sensor mit lediglich 384*384 Pixeln, deren Größe 75*75 = 5625 um^2 beträgt. Bei einer Röngenphotonenenergie von 1keV liegt die Auflösung bei unter 15 Bogensekunden, also ca 556 mal weniger detailiert aufgelöst als beim Hubble HRC-Sensor, in beiden Flächenkoordinaten. Die Bilder sind also beim HRC-Sensor im sichtbaren Licht 308.642 mal detaillierter als die Aufnahmen der Röntgenstrahlung durch eRosita bei 1keV.
tailspin 22.10.2019
5. Roentgenstrahlung in Faabe
Das ist ja wie zu Urzeiten des Farbfersehens. Wie geht denn so was?
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