Fysiker diskuterer eRosita-mission

Det kan meget vel markere en revolution inden for røntgenastronomi:eRosita-rumteleskopet, som blev lanceret i juli sidste år, har afsluttet sin første komplette undersøgelse af himlen. Over en million objekter er synlige på det kort, den har produceret. Astronomer er begejstrede for resultaterne fra observatoriet. Det blev udviklet under ledelse af Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics og er beregnet til at overvåge hele himlen med en tidligere uopnået spektral og rumlig opløsning. Vi talte med Peter Predehl, den videnskabelige direktør for eRosita, om missionen.

hr. Predehl, forventede du, at resultaterne af den første inspektion ville ligne, hvad de er, eller blev du selv overrasket?

Faktisk, eRosita gør præcis, hvad vi forventede. Alligevel, det vækker entusiasme hos os, både med hensyn til mængde (1 million kilder, 20000 galaksehobe) og kvalitet.

Hvad er specielt ved eRosita?

Vores teleskop har først scannet hele himlen i røntgenlys og fokuserede ikke på individuelle kilder i processen. En sådan "all-sky survey" tilbyder et enormt potentiale for opdagelse, fordi man ikke specifikt søger efter et bestemt objekt, men snarere har noget nyt og uventet i udsigt. Sekund, eRosita har et ubegrænset synsfelt og kan derfor vise store røntgenkilder, der strækker sig langt ud over himmelhvælvingen. Disse omfatter supernova-rester (dvs. de udstødte gasskaller fra eksploderede stjerner).

Hvad er målene for missionen?

Simuleringer har vist, at med eRosita, vi kunne observere omkring 100, 000 galaksehobe. Efter den første undersøgelse er vi sikre på, at vi klart vil overgå dette mål. At undersøge disse største strukturer i rummet er vores primære mål. I sådan en hob er der op til flere tusinde galakser – Mælkevejssystemer som vores – som er bundet til hinanden af ​​tyngdekraften. I røntgenlys, disse galaksehobe fremstår som kompakte objekter. Imidlertid, vi måler ikke lyset fra de enkelte galakser. I stedet, strålingen som gassen udsender mellem galakserne, omgiver dem som en kokon. Alt i alt, galaksehobe danner en storstilet struktur, der ligner et kosmisk netværk. Ved at observere galaksehobe, vi skubber kosmologien fremad.

Hvordan skal det forstås?

Galaksehobene afspejler fordelingen af ​​stof i universet. De danner trådene og knuderne i det kosmiske væv. Ind i mellem, der er store tomrum af stort set uanset. Rummet har udviklet sig siden Big Bang. Med eRosita, vi kan se store afstande samt se tilbage i tiden. Dette skyldes, at lyset fra fjerne objekter tager lang tid om at nå os. Forestil dig, at vi observerer en galaksehob i røntgenlys. Vi kender allerede retningen og dens lysstyrke. Hvis vi måler dens afstand med optiske teleskoper fra opfølgende observationer, vi kan bestemme dens masse. Vi ved således, hvilken specifik tæthed universet havde på et bestemt tidspunkt. Ved at bruge mange sådanne målinger, vi kan bestemme ændringen i tæthed over aeonerne. Dette giver os mulighed for at udlede forskellige kosmologiske parametre.

Kan du også finde ud af noget om udvidelse af pladsen?

Ja, fordi rummet udvider sig med en accelereret hastighed. Årsagen til dette er tilsyneladende mørk energi. Vi har således at gøre med et varmt emne i aktuel forskning. Jeg siger ikke, at vi skal løse mysteriet med denne mørke energi. Men vi er i det mindste på rette vej.

Og er mørkt stof også et problem for eRosita?

Som allerede nævnt, der er store mængder varm gas mellem galakserne i en hob. Dette intergalaktiske plasma opsamlet i en gravitationsvask, som sandsynligvis blev genereret af mørkt stof. Det er interessant at følge, hvordan galaksehobe har udviklet sig under påvirkning af mørkt stof og over tid.

Hvorfor vil eRosita ikke køre i et kredsløb om jorden, men snarere være stationeret langt væk i rummet?

Der er tre hovedårsager til dette:På et sted omkring Libration point 2, som er omkring 1,5 millioner km fra Jorden, vores planet er ikke i vejen. Der er også en konstant temperatur derude, fordi instrumenterne ikke udsættes for den konstante ændring af dag og nat. For det tredje, placeringen tillader en permanent observation af himlen.

Hvordan var det at samarbejde med de russiske kolleger?

På arbejdsniveau, dette var generelt ikke et problem. Selvfølgelig, der er altid konflikter i samarbejder. Det er ganske normalt. Imidlertid, vi skulle lære meget, fordi russerne har noget anderledes procedurer i et rumprojekt, end vestlige agenturer som ESA eller NASA har.

Var du nervøs før lanceringen?

Nej. Jeg vil ikke sige nervøs, Jeg var anspændt, hvis noget. Men vi gjorde alt, hvad der skulle gøres. Og jeg var godt klar over:Hvis lanceringen ville gå galt, teleskopet ville være væk. Der er ingen plan B. Forresten, vi har arbejdet på projektet i ti år, hvilket er et rimeligt tidspunkt for en mission af denne størrelsesorden.

Hvornår forventer du de første resultater?

Kun to uger efter lanceringen, vi åbner låget på teleskopet. Observatoriet renses derefter for urenheder. Efter tre måneder, eRosita vil være ankommet til Libration point 2 og cirkle den i en kredsløb på op til 800, 000 km halvakse. Men jeg forventer det første lys på vejen dertil - i slutningen af ​​august.

Hvordan vil observationerne blive videreført?

Vi vil kontinuerligt observere hele himlen igen og igen indtil udgangen af ​​2023 - syv gange i alt. Dette vil øge følsomheden af ​​vores observationer, så vi i sidste ende kommer frem til de tal, vi forventer. Mange kilder til røntgenstråling varierer stærkt i deres lysstyrke. At observere dem over lange perioder vil hjælpe os med at finde ud af noget om de mekanismer, der ligger til grund for denne variabilitet.