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Weltraumteleskop NuSTAR Röntgenauge für die heißesten Sachen im All

NuSTAR schaut dahin, wo es im All am heißesten zugeht: auf gefräßige Schwarze Löcher, explodierende Sterne und die Oberfläche der Sonne. Das Weltraumteleskop macht Aufnahmen im energiereichen Röntgenlicht.

Stand: 11.07.2018

Nustar im Orbit (Künstlerische Darstellung) | Bild: NASA/JPL-Caltech

Was passiert, wenn ein Schwarzes Loch Materie verschluckt oder wenn ein Stern explodiert? Kosmische Röntgenstrahlen können dazu wichtige Informationen liefern, denn sie werden bei diesen Ereignissen freigesetzt. Um solche Röntgenquellen zu beobachten, hat die NASA am 13. Juni 2012 das Teleskop NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) in die Erdumlaufbahn geschickt.

Teleskop NuSTAR liefert extrem scharfe Bilder

NuSTAR soll zehnmal schärfere Bilder von kosmischen Röntgenquellen liefern.

Astronomen erhoffen sich von NuSTAR Aufnahmen, die im Vergleich zu bisherigen Röntgenteleskopen zehnmal schärfer sind. NuSTAR sucht den Weltraum nach Röntgenquellen ab und soll dabei eine systematische Bestandsaufnahme der Schwarzen Löcher im All liefern. Entdeckt das Teleskop eine Supernova, kann es schnell reagieren: Explodiert ein Stern, kann NuSTAR in weniger als 24 Stunden seine Ausrichtung ändern und die Explosionswolke aufnehmen. Das Teleskop kann außerdem auf die heiße Außenschicht unserer Sonne blicken. Die Forscher erhoffen sich davon eine Erklärung, wie sich die Korona auf Millionen Grad aufheizt.

NuSTAR beobachtet ein supermassereiches Schwarzes Loch

Künstlerische Darstellung eines Schwarzen Loches

2013 hat NuSTAR die Rotationsgeschwindigkeit eines Schwarzen Lochs gemessen, das die zweimillionenfache Masse unserer Sonne besitzt und sich im Zentrum der Galaxie NGC 1365 befindet. Es dreht sich mit nahezu der maximalen Geschwindigkeit, die nach Einsteins Relativitätstheorie möglich ist. NuSTARS Beobachtungen sollen dabei helfen, mehr über Schwarze Löcher und die Entwicklung der Galaxien, in denen sie sich befinden, zu erfahren.

NuSTAR erforscht Nebel und Pulsare

NuSTAR zeigt uns den Nebel Cassiopeia A.

Das Teleskop konnte uns zeigen, was von einem Stern übrig bleibt, wenn er stirbt - zum Beispiel der Nebel Cassiopeia A. NuSTAR hat Fotos von ihm geschossen und die Strahlung gemessen.

NuSTAR stöbert auch Pulsare auf. Dabei handelt es sich um rotierende Neutronensterne, die regelmäßig Strahlungspulse absenden. Diese Signale kann das Teleskop registrieren.

Bunte Nebel und wirbelnde Galaxien - entdeckt von unseren Usern

NuSTAR schaut sich die Sonne genauer an

Das Teleskop NuStar richtet seinen Röntgenblick auch auf die Sonne.

NuSTAR kann sogar in die Sonne schauen und uns die energiereiche Strahlung besonders aktiver Sonnenregionen zeigen. "Die Leute dachten erst, wir wären verrückt, so ein empfindliches Teleskop auf die Sonne zu richten und es dadurch vielleicht zu ruinieren. Dabei können wir viel zur Sonnenforschung beitragen", sagt Fiona Harrison, die leitende Wissenschaftlerin der NuSTAR-Mission.

Teleskop mit Zwiebeloptik

Eine der beiden optischen Einheiten von NuSTAR.

Das Besondere an NuSTAR ist, dass es als erstes Teleskop hochenergetische Röntgenstrahlung messen kann. Die beiden optischen Einheiten des Teleskops bestehen aus je 133 dünnen Glaszylindern, die wie Zwiebelschalen übereinander liegen und mit einer Spezial-Metalllegierung bedampft sind.

Deshalb sind Röntgenteleskope so lang

Herkömmliche Teleskope bündeln mit Linsen und Parabolspiegeln Licht- und andere Strahlen, um schwache Signale zu verstärken. Bei Röntgenstrahlen funktioniert das nicht. Sie durchdringen feste Materialien oder werden von diesen absorbiert. Röntgenteleskope nutzen daher einen Trick: Sie lassen die Röntgenstrahlen ganz flach an einem Spiegel abprallen und bündeln sie in einigen Metern Entfernung in einem Detektor. Röntgenteleskope müssen deshalb ziemlich lang sein.

Das erste Bild von NuStar: ein Schwarzes Loch im Visier

Das erste Bild von NuSTAR: das Schwarze Loch Cygnus X-1.

Nach seiner Ankunft im All 2012 peilte NuSTAR als erstes das Schwarze Loch Cygnus X-1 an. Es befindet sich in unserer Milchstraße im Sternbild Schwan (lateinisch: Cygnus) und saugt von seinem Nachbarstern riesige Mengen Gas ab. Im Röntgenspektrum strahlt Cygnus X-1 sehr hell.

Ein Teleskop zum Ausklappen

Mit Flugzeug und Rakete ins All

Ein umgebautes Passagierflugzeug brachte das 360 Kilogramm schwere Teleskop bis auf eine Höhe von elf Kilometern. Dann wurde eine Rakete ausgeklinkt, mit der der NuSTAR-Satellit in den Weltraum flog. Der Weg dahin war nicht ganz so einfach: Der Laderaum der Rakete war nur zwei Meter lang. Das Teleskop musste aber, um seine Spezialaufgaben zu bewältigen, deutlich länger sein. Damit NuSTAR in die Raketenspitze passte, bekam der etwa kühlschrankgroße Satellit einen etwa zehn Meter langen Ausleger, der erst im Orbit ausgefahren wurde. Das passierte neun Tage nach dem Start und dauerte rund 26 Minuten.


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