Start am 21. Juni

Röntgenteleskop eROSITA sucht neue Informationen über Dunkle Energie

Röntgenteleskop eROSITA sucht neue Informationen über Dunkle Energie

Am 21. Juni 2019 wird vom Weltraumbahnhof Baikonur (Kasachstan) das Röntgenteleskop eROSITA zu seiner 1,5 Millionen Kilometer entfernten Beobachtungsposition fliegen. Das Teleskop soll energiereiche Röntgenstrahlung aufzeichnen, von der sich die Wissenschaftler Rückschlüsse auf das Verhalten von Dunkler Materie erhoffen. Insgesamt dauert die Mission vier Jahre.

Köln (Deutschland). Dunkle Energie, der Gegenpart der Gravitation, macht etwa 73 Prozent der Masse des Universums aus. Da Dunkle Energie weder messbar noch sichtbar ist, ist bisher nicht bekannt welchen physikalischen Prinzipien die Energie, die die kosmische Ausdehnung immer weiter vorantreibt, folgt. Astronomen des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) haben aus diesem Grund das Röntgenteleskop eROSITA entwickelt, das am 21. Juni 2019 vom Weltraumbahnhof Baikonur (Kasachstan) in den Weltraum entsandt wird.

Anschließend wird das Teleskop von seiner Trägerrakete zum Lagrange-Punkt 2 in etwa 1,5 Millionen Kilometer Entfernung von der Erde gebraucht, wo es einen von der Sonne abgeschirmten und stabilen Standort zur Beobachtung der Weltraums hat.

Suche nach energiereicher Röntgenstrahlung

Die Mission des Röntgenteleskops eROSITA ist die Erstellung der bisher detailliertesten Karte des heißen Universums. Dazu sucht das Teleskop den gesamten Himmel nach energiereicher Röntgenstrahlung ab, um so aktive Schwarze Löcher, Galaxienhaufen, Supernova-Überreste, Röntgendoppelsterne sowie Neutronensterne ausfindig zu machen. Insgesamt wird der Prozess vier Jahre in Anspruch nehmen.

Die Wissenschaftler erhoffen sich aus dem Verhalten der Objekte neue Informationen über die Dunkle Energie ableiten zu können. Thomas Mernik, eROSITA-Projektleiter am DLR erklärt, dass „sich Galaxienhaufen aus bis zu einigen tausend Galaxien zusammensetzen, die sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten im gemeinsamen Schwerefeld bewegen. In ihrem Inneren sind diese Gebilde von einem dünnen, unvorstellbar heißen Gas durchdrungen, das sich durch seine Röntgenstrahlung beobachten lässt.“

Mithilfe der sieben Röntgendetektoren soll eROSITA anhand der Strahlungssignaturen das Tempo und die Bewegungsmuster der Galaxienhaufen aufzeichnen. Aus diesen Daten können die Astronomen dann darauf schließen, wie die kosmische Expansion verläuft und sich die Dunkle Energie verhält. Es wird erwartet, dass eROSITA während der vier jährigen Mission etwa 100.000 Galaxienhaufen beobachten wird.

Lichtsammelfläche und Gesichtsfeld setzen neue Maßstäbe

Die Beobachtungseinrichtungen des Röntgenteleskops setzen aus zwei Kernbestandteile zusammen. Das Teleskop verfügt über sieben Röntgendetektoren, die aus zwei parallel verbauten Spiegelmodulen bestehen. Jedes Modul hat einen Durchmesser von 36 Zentimetern und setzt sich aus 54 ineinander geschachtelten einzelnen Spiegelschalen zusammen.

Peter Predehl vom Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik erklärt, dass „die Spiegelmodule hochenergetische Photonen sammeln und diese an die CCD-Röntgenkameras weiterleiten.“

Im Fokus der Spiegelmodule befinden sich CCD-Kameras, die den zweiten Kernbestandteil des Teleskops bilden. Um die Photonen der Röntgenstrahlung mit möglichst geringem Rauschen aufzeichnen zu können, sind die Kameras auf minus 90 Grad Celsius gekühlt.

Laut Predehl sind „diese hochempfindlichen Kameras die besten ihrer Art und bilden gemeinsam mit den Spiegelmodulen ein Röntgenteleskop, dessen Kombination aus Lichtsammelfläche und Gesichtsfeld unerreicht ist.“

Walther Pelzer, Vorstand am DLR fügt hinzu, dass „eROSITA uns dabei helfen wird, die Struktur des Kosmos und dessen Entwicklung besser zu verstehen. Insbesondere wird das deutsche Teleskop aber dazu beitragen, das Rätsel der Dunklen Energie zu lösen.“

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