Hele himlen i røntgenstråler

Den lille flåde af røntgenrumspejdere vil snart blive udvidet til at omfatte et flagskib. Den 21. juni 2019, det tyske teleskop eRosita vil opsende fra den russiske rumhavn Baikonur ud i rummet. På en platform ombord på Proton M launcher, der er et russisk teleskop kaldet Art-XC ved siden af ​​eRosita. Hovedmålet med eRosita-missionen – udviklet og bygget af et konsortium af tyske institutter ledet af Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics i Garching – er den første komplette himmelundersøgelse i det mellemstore røntgenområde op til en energi på ti keV.

eRosita markerer begyndelsen på en ny æra inden for røntgenastronomi. Fordi intet teleskop før nogensinde har fokuseret på hele himlen i så mange detaljer, som eRosita vil. "Den hidtil usete spektrale og rumlige opløsning vil give os mulighed for at studere fordelingen af ​​enorme galaksehobe og finde ud af mere om den mystiske mørke energi, siger Peter Predehl fra Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, den videnskabelige leder af missionen.

Spørgsmålet om arten af ​​den mystiske mørke energi, som river universet fra hinanden med en accelereret hastighed, har beskæftiget astronomer i mange år. Mørk energi tegner sig for næsten 70 % af universets samlede masse. Det unddrager sig direkte observation. Men sammen med mørkt stof, som tegner sig for omkring 30% af pladsen, det påvirker dannelsen og udviklingen af ​​galaksehobe; disse er de største gravitationsbundne objekter i universet.

Røntgenobservationer af galaksehobe giver indsigt i, hvordan universet udvider sig. De giver også oplysninger om andelen af ​​synligt stof samt udsving, der sandsynligvis opstod umiddelbart efter Big Bang. De små udsving i kvantevakuumet, der herskede på det tidspunkt, ser ud til at ligge bag galaksehobenes oprindelse og hele kosmos arkitektur.

I en detaljeret himmelundersøgelse, eRosita vil kortlægge universets struktur i stor skala og observere omkring 100, 000 galaksehobe. Forskerne fokuserer ikke kun på det varme intergalaktiske medium i disse klynger, men også på gas og støv derimellem. I stor skala, disse stoftråde giver kosmos strukturen af ​​et netværk; galaksehobene arrangerer sig i dette netværks knudepunkter.

Forskerne forventer også, at røntgenteleskopet vil opdage millioner af aktive galaktiske kerner, der indeholder massive sorte huller. Inden for vores Mælkevej, eRosita vil også opdage mange røntgenkilder, inklusive dobbeltstjerner og resterne af stjerneeksplosioner (supernovaer). Sjældne objekter såsom isolerede neutronstjerner (dvs. de udbrændte og supertætte relikvier af døde, massive sole) er også på observationsplanen.

Forgyldte spejlmoduler

Røntgenstråler kan ikke opsamles og bundtes med normale parabolske spejle som dem, der findes i optiske teleskoper. Dette skyldes, at røntgenfotoner har betydelig energi. For at reflektere dem fra en spejloverflade, de skal ind i en meget lav vinkel. Wolter-teleskoper ligner lange rør, hvori spejlene er sat sammen for at øge antallet af registrerede fotoner. eRosita består således af syv identiske spejlmoduler, hver med 54 indlejrede skaller. Disse er ekstremt glatte og guldbelagte for at opnå den nødvendige reflektionsevne for græsningsforekomst. I fokus på hvert spejlmodul er der et specielt røntgenkamera.

Forskerne ved Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics har udviklet et nyt detektorsystem baseret på de lysfølsomme elektroniske komponenter (røntgen-CCD'er), der blev brugt i tidligere missioner. Til dette bruges CCD'er lavet af ultrarent silicium. Disse afkøles til en temperatur på -90°C og opnår dermed en høj grad af følsomhed.

I 2016 det sidste spejlmodul blev integreret i teleskopet i Garching Instituttets renrum. Bagefter, eRosita bestod alle tests med glans. Siden 2017, røntgenspejderen har været placeret i Rusland, where it was integrated into the Spektrum-RG (for X-ray Gamma) mission together with the Russian secondary instrument Art-XC and finally brought to Baikonur in Kazakhstan. The launch with a Proton M launcher is scheduled for 21 June.

In contrast to its German predecessor Rosat, eRosita will not circle the earth on an orbit. I stedet, it will be placed 1.5 million km away. der, at Libration (or Lagrange) point 2, the telescope will not remain stationary but will circumnavigate this point on an extended orbit. One of the advantages is that the telescope retains its orientation in relation to the sun and the earth. Shielding from solar radiation is therefore much easier than on an Earth orbit. The eRosita mission should last about seven years.