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Röntgenteleskop eROSITA liefert beeindruckende erste Bilder | BR24

© F. Haberl, M. Freyberg und C. Maitra, MPE/IKI

Die Große Magellansche Wolke - beobachtet in mehreren Einzelaufnahmen mit allen sieben eROSITA-Teleskopmodulen am 18. und 19. Oktober 2019.

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Röntgenteleskop eROSITA liefert beeindruckende erste Bilder

Das deutsche Teleskop eROSITA ist erst Mitte Juli gestartet und zeigt uns bereits jetzt die Schönheit des Universums im Detail. Zu ihren ersten Motiven gehört die Große Magellansche Wolke. eROSITA hat aber noch weit Größeres vor.

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Das Röntgenteleskop eROSITA soll den Himmel mindestens vier Jahre lang genau durchforsten und das Röntgenlicht, das Galaxien aussenden, einfangen. Heute hat das Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE) in Garching die ersten Bilder des eROSITA-Teleskops gezeigt. Erst seit dem 13. Oktober beobachten alle sieben Module des Röntgenteleskops gleichzeitig den Himmel, schon jetzt sind die Aufnahmen beeindruckend. 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.

"Die ersten Bilder, die unser Teleskop geliefert hat, zeigen die wahre Schönheit des verborgenen Universums." Peter Predehl, Projektleiter, Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE), Garching

eROSITA blickt mit Röntgenaugen in die Große Magellansche Wolke

In der Großen Magellanschen Wolke zeigt eROSITA nicht nur die Verteilung des diffusen, heißen Gases, sondern auch Details wie die Überreste von Supernova-Explosionen mit und ohne pulsierendem Neutronenstern im Zentrum, wie zum Beispiel SN1987A. Die Beobachtungen mit eROSITA verdeutlichen, dass diese Quelle langsam schwächer wird, während sich die Schockwelle der Sternexplosion, die 1987 beobachtet wurde, immer weiter ausdehnt. Wie die MPE-Wissenschaftler in der Pressemitteilung berichten, seien in den Aufnahmen der Magellanschen Wolke auch viele andere heiße Objekte zu erkennen. eROSITA zeige auch Vordergrundsterne aus unserer eigenen Milchstraße sowie weit entfernte aktive Galaxienkerne, die durch die diffuse Emission des heißen Gases in unserer Nachbargalaxie hindurchscheinen.

eROSITA zeigt interagierende Galaxienhaufen

Das Röntgenteleskop eROSITA soll einen genauen Blick auf Galaxienhaufen werfen - und liefert bereits jetzt interessante Aufnahmen der beiden interagierenden Galaxienhaufen A3391 und A3395. Laut der Forscher erstrecken sich diese beiden Galaxienhaufen, die in den Bildern als große, elliptische Nebel erscheinen, über zig Millionen Lichtjahre und enthalten jeweils Tausende von Galaxien. Auf den Bildern schimmern die Galaxienhaufen grün und sind durch blaue Schlieren verbunden. Das mache erstmals sichtbar, dass die Galaxienhaufen A3391 und A3395 dynamisch interagieren. "Das hat man bisher so noch nicht gesehen, aber man hatte die Hoffnung, es mit eROSITA zeigen zu können", sagt Projektleiter Peter Predehl.

© 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

Diese beiden eROSITA-Bilder zeigen die beiden interagierenden Galaxienhaufen A3391 und A3395. Sie wurden am 17. und 18. Oktober 2019 beobachtet.

Röntgenteleskop eROSITA kann weit in die Vergangenheit blicken

Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass eROSITA bei ihrer Himmelsdurchmusterung rund 100.000 Galaxienhaufen sowie mehrere Millionen aktive Schwarze Löcher in den Zentren der Galaxien aufstöbern wird. Weil Licht von fernen Galaxien lange unterwegs ist, kann das Teleskop bis zu sechs Milliarden Jahre zurückblicken.

"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." Esra Bulbul, Astrophysikerin, Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE), Garching

eROSITA soll Grundlagenarbeit für Generationen liefern

Die zuständigen Wissenschaftler am MPE sind von eROSITAs ersten Leistungen begeistert. "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 Schwarze Löcher, Galaxienhaufen, Neutronensterne, Supernovae und aktive Sterne zu analysieren", sagt eROSITA-Projektwissenschaflter Andrea Merloni.

"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." Andrea Merloni, eROSITA-Projektwissenschaftler, Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE), Garching

Röntgenteleskop eROSITA kommt vom Max-Planck-Institut

Die Entwicklung und der Bau des Röntgenteleskops eROSITA wurden maßgeblich vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE) geleitet. Am 13. Juli 2019 ist es mit der russisch-deutschen Raumfahrtmission "Spektrum-Röntgen-Gamma" vom Weltraumbahnhof Baikonur in Kasachstan aus ins All gestartet. Bis zum 21. Oktober hat eROSITA eine 1,5 Millionen Kilometer lange Reise bis zum zweiten Lagrange-Punkt (L2) zurückgelegt. Rund hundert Tage nach dem Start ist es in die geplante Umlaufbahn um L2 eingetreten. Auf dieser Position kann das Teleskop stabil mit der Erde wandern und befindet sich meist im Schatten. Denn nur, wenn die Helligkeit der Sonne abgeschirmt ist und die Atmosphäre überwunden, kann eROSITA arbeiten. Am 13. Oktober war die Inbetriebnahme des Teleskops offiziell abgeschlossen.

eROSITA soll den gesamten Himmel nach Besonderheiten absuchen

eROSITA steht für "extended Roentgen Survey with an Imaging Telescope Array". Das Teleskop besteht aus sieben identischen Wolter-1 Spiegelmodulden. Jedes Modul enthält 54 ineinander verschachtelte Spiegelschalen, um die benötigte Sensitivität zu gewährleisten. Im Brennpunkt jedes der sieben Spiegelmodule sitzt eine hochempfindliche Röntgenkamera. Derart gerüstet soll eROSITA den gesamten Himmel in bisher unerreichter spektraler und räumlicher Auflösung durchmustern und Inventur im All machen: Ihr besonderes Interesse gilt heißen Quellen wie Galaxienhaufen, aktiven Schwarzen Löchern, Supernova-Überresten, Röntgendoppelsternen und Neutronensternen. Diese soll eROSITA aufspüren und kartieren. Aus den Daten soll eine Himmelskarte entstehen, die das Universum und seine Entwicklung abbildet.

"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." Peter Predehl, Projektleiter, Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE), Garching

Die Frage aller Fragen: Welche Kraft dehnt das Universum?

Die wichtigste Aufgabe des Teleskops ist es, zu klären, warum sich das Universum ausbreitet. Dass sich das Universum mit wachsender Geschwindigkeit ausdehnt, haben die Astrophysiker Saul Perlmutter, Adam Riess und Brian Schmidt entdeckt. Dafür erhielten sie 2011 den Nobelpreis. Doch auch die Nobelpreisträger konnten nicht sagen, welches Triebmittel das All wie einen Hefezopf beim Backen aufgehen lässt. Nur am wachsenden Abstand der Rosinen, also der Galaxien, konnten Forscher das erkennen. Die mysteriöse Kraft wurde Dunkle Energie getauft - und eROSITA soll nun klären, was sich dahinter verbirgt.

"Röntgenstrahlen erlauben uns einen einzigartigen Blick auf das Universum, das im sichtbaren Licht verborgen bleibt. [...] 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." Kirpal Nandra, Direktor für Hochenergieastrophysik, Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE), Garching
© BR/Gut zu wissen

"Gut zu wissen" erklärt's: Das Weltraum verhält sich wie ein Hefezopf beim Backen - es dehnt sich aus. Das zeigen die Abstände zwischen den Rosinen, das heißt den Galaxien. Welches Backtriebmittel da am Werke ist, soll das Teleskop eROSITA erkunden.

eROSITA, das Röntgenteleskop aus Deutschland

Neben dem MPE waren an der Entwicklung und wissenschaftlichen Betreuung des Teleskops unter anderem auch die Universitäten Tübingen und Hamburg sowie das Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam und die Dr. Karl Remeis Sternwarte Bamberg beteiligt. Die Ludwig-Maximilians-Universität München und die Universität Bonn haben die Auswertung der Daten von eROSITA mit vorbereitet.