Der Himmel im Röntgenlicht

Das deutsche eROSITA-Konsortium, an dem auch Forscher der Universität Hamburg beteiligt sind, hat die Daten seines Anteils an der ersten Himmelsdurchmusterung mit dem bildgebenden Teleskop eROSITA für weiche Röntgenstrahlung veröffentlicht. eROSITA befindet sich an Bord des Satelliten „Spectrum-RG“ und der erste eROSITA-All-Sky-Survey-Katalog ist mit rund 900.000 verschiedenen Quellen der größte jemals veröffentlichte Röntgenkatalog.

Die Beobachtungen mit dem eROSITA-Teleskop wurden vom 12. Dezember 2019 bis zum 11. Juni 2020 durchgeführt. Der erste eROSITA-Katalog deckt die Hälfte des Himmels ab. Die mehr als 900.000 Quellen umfassen dabei etwa 710.000 supermassereiche schwarze Löcher in fernen Galaxien, zirka 180.000 Röntgensterne in unserer eigenen Milchstraße, 12.000 Galaxienhaufen sowie eine kleine Anzahl anderer exotischer Quellen wie röntgenstrahlender Doppelsterne, Supernova-Überreste oder Pulsare.

„Das sind überwältigende Zahlen für die Röntgenastronomie“, sagt Andrea Merloni, leitender Forscher bei eROSITA und Erstautor des eROSITA-Katalogs. „Schon die erste Datenveröffentlichung wird unsere Sicht auf extreme Objekte im Universum revolutionieren“, sagt Marcus Brüggen, Professor für Astrophysik an der Universität Hamburg und Mitglied des eROSITA-Lenkungsausschusses.

Zusammen mit den Daten hat das Konsortium eine Reihe wissenschaftlicher Publikationen veröffentlicht. Die neuen Ergebnisse reichen dabei von Studien über die Bewohnbarkeit von Planeten bis hin zur Entdeckung der größten kosmischen Strukturen. So geht es unter anderem um die statistische Analyse flackernder supermassereicher schwarzer Löcher, die Entdeckung eines warm-heißen Filaments aus ursprünglichem Gas zwischen Galaxienhaufen und die Entdeckung von zwei neuen „quasi-periodisch ausbrechenden“ schwarzen Löchern.

Die Universität Hamburg spielt im eROSITA-Konsortium eine wichtige Rolle, da sie sowohl für die Missionsplanung verantwortlich ist als auch Forschung an Sternen und Galaxienhaufen betreibt. In einer der Publikationen, die zusammen mit den Daten veröffentlicht wurden, konnten Hamburger Wissenschaftler rund 140.000 Sterne identifizieren, die im Röntgenlicht leuchten – bisher die mit Abstand größte Stichprobe. „Die Röntgenstrahlung stammt aus der heißen Korona um die Sterne und kann mögliche Planeten beeinflussen, die diesen Stern umkreisen“, erklärt Jan Robrade von der Hamburger Sternwarte der Universität Hamburg, einer der Hauptautoren der Studie.

Mit dieser ersten Veröffentlichung von eROSITA-Daten werden nicht nur der Quellenkatalog, sondern auch Bilder des Röntgenhimmels bei verschiedenen Röntgenenergien veröffentlicht. Die Aktivitäten in Hamburg werden mit Mitteln des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt sowie des Exzellenzclusters Quantenuniversum der Universität Hamburg gefördert.

„Dies ist nur das Ergebnis von sechs Monaten, in denen der Himmel gescannt wurde. Wir werden in Zukunft noch mehr Daten veröffentlichen“, sagt Brüggen. In den ersten sechs Monaten seiner Beobachtungen hat eROSITA sechzig Prozent mehr Quellen entdeckt, als in der sechzigjährigen Geschichte der Röntgenastronomie bisher überhaupt bekannt waren. Die Daten, die nun der weltweiten Wissenschaftsgemeinschaft zur Verfügung stehen, werden das Wissen über das Universum bei hohen Energien revolutionieren.

U. Hamburg / DE