21.01.2020

Rundes Röntgenjubiläum

Der Röntgensatellit XMM-Newton ist schon seit zwanzig Jahren im Dienst.

Das Weltraumteleskop XMM-Newton startete am 10. Dezember 1999 erfolgreich von Kourou in Französisch-Guayana ins All und zeichnet seit dem 19. Januar 2000 Daten auf. Das europäische Konsortium XMM-Newton Survey Science Centre (XMM-SSC) gab nun neue mit modernster Kalibrierung und Software aufbereitete Kataloge heraus, die alle Röntgen­detektionen seit dem Start enthalten. Das Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) ist seit Beginn Mitglied dieses Konsortiums, steuert die Software zur Suche nach den Röntgen­objekten bei und produziert federführend einen der Kataloge.
 

Abb.: Kombinierte Röntgenbeobachtungen des offenen Sternhaufens NGC 2264...
Abb.: Kombinierte Röntgenbeobachtungen des offenen Sternhaufens NGC 2264 (Bild: I. Traulsen, AIP)

XMM-Newton hat insgesamt 810.795 Röntgen­quellen in Einzel­beobachtungen detektiert. Die meisten davon sind Neuentdeckungen und oft von unbekannter, aber unterschiedlicher Natur. Da einige Regionen des Himmels mehrfach beobachtet wurden, ergeben sich über 550.000 einzelne Himmels­objekte. 

Bei den meisten Objekten handelt es sich um super­massereiche schwarze Löcher, die zwischen einer Million und einer Milliarde mal schwerer sind als unsere Sonne, und von denen sich jedes im Zentrum seiner eigenen Galaxie befindet. XMM-Newton erfasst mit seinem Röntgenauge die Materie, die um diese unsichtbaren Objekte herumwirbelt, bis sie den Ereignis­horizont des schwarzen Lochs erreicht. Andere im Katalog enthaltene Objekte sind Sterne, Galaxienhaufen, Kometen oder Supernovae.

Axel Schwope, Projektleiter am AIP, erklärt begeistert: „Mit Röntgenaugen entdecken wir den Teil des Universums, der durch extrem energetische Prozesse und extrem hohe Temperaturen dominiert und für unsere Augen unsichtbar ist. Es ist faszinierend zu erleben, dass selbst nach zwanzig Jahren im All XMM-Newton Tag für Tag erstklassige Beobachtungsdaten für alle möglichen Bereiche der Astrophysik liefert.“ 

Wissenschaftlern des AIP erstellten darüber hinaus einen weiteren Katalog mit Informationen aus sich überschneidenden Beobachtungen. Eine speziell für diesen Zweck entwickelte Software ermöglicht es, auch schwache Quellen in mehrfach beobachteten Himmelsbereichen zu erkennen. Dadurch erhöht sich die Anzahl der entdeckten Röntgenquellen. Zudem lässt sich nachvollziehen, ob und wie Objekte im Laufe der Zeit ihre Helligkeit verändern. 

„Die Untersuchung von Objekten über einen Zeitraum von fast zwanzig Jahren gewährt uns einen großartigen Einblick in ihre Natur. Helligkeits­änderungen im Röntgenlicht lassen beispielsweise Rückschlüsse darauf zu, wie völlig unterschiedliche Objekte Materie aus ihrer Umgebung aufsammeln. Sie können von Sternen stammen, die in der Nähe schwarzer Löcher zerrissen werden, und sind teilweise noch nicht verstanden“, erklärt Iris Traulsen, Wissenschaftlerin am AIP und zuständig für den Katalog.

Die Kataloge ermöglichen Astronomen, hochenergetische Objekte zu untersuchen, die für uns Menschen oft nicht sichtbar sind. Die bisher von XMM-Newton sehr detailliert durchmusterte Himmelsfläche entspricht etwa dem 6000-fachen der Fläche des Vollmondes, was immer noch nur ein Vierzigstel des gesamten Himmels ist. Röntgen­beobachtungen helfen in allen Teilen der Astrophysik, hochenergetische Prozesse zu entdecken und zu verstehen: von den Bedingungen in der Umgebung extrasolarer Planeten über die Entwicklung von Sternen, schwarzen Löchern und Galaxien bis hin zur Untersuchung von heißem Gas in Galaxienhaufen und großen Strukturen im Universum. 

AIP / DE
 

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