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Röntgenteleskop - eRosita erforscht ferne Galaxien

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Ein Röntgenteleskop, das entfernte Galaxien erforschen soll: Das Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching hat eRosita entwickelt. Und heute ins All geschossen.

Wie sah das Universum vor bis zu sechs Milliarden Jahren eigentlich aus? Das neue Röntgenteleskop eRosita des Garchinger Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik soll genau das sichtbar machen können. Denn Licht von fernen Galaxien ist lange unterwegs und deshalb kann das Teleskop in der Zeit zurückblicken. Der Plan ist, dass eRosita Milliarden Lichtjahre entfernte Galaxien in bisher unerreichter Auflösung erforschen soll. Die Forscher wollen aus den Daten dann eine Himmelskarte erstellen, die das Universum und seine Entwicklung abbildet.

Was ist eRosita?

eRosita ist ein Röntgenteleskop für die Astronomie, das heißt, es empfängt Röntgenstrahlung von astronomischen Objekten. Das sind typischerweise sehr heiße Objekte wie Galaxienhaufen, also Ansammlungen von mitunter Tausenden Einzelgalaxien, die durch Schwerkraft aneinandergebunden sind. Ihre Verteilung zeigt, wie sich das Universum seit dem Urknall ausdehnt oder die unmittelbare Umgebung von Schwarzen Löchern. Über einen Zeitraum von vier Jahren erwarten die Wissenschaftler, dass eRosita 100.000 Galaxienhaufen finden wird, sowie mehrere Millionen aktive Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien und viele seltene Objekte wie beispielsweise isolierte Neutronensterne.

Was kann das Röntgenteleskop?

Hauptziel von eRosita ist es, eine detaillierte Röntgenkarte des gesamten Himmels zu erstellen. Im weichen Röntgenbereich - 0,5-2 kilo-Elektron-Volt (keV) - wird es mehr als 20-mal empfindlicher als die ROSAT-Himmelsdurchmusterung sein, die ebenfalls vom Max Planck-Institut geleitet wurde; im harten Röntgenbereich (2-10 keV) wird es die allererste Himmelskarte bei diesen Energien erstellen.

Röntgenteleskop eRosita im Labor
eRosita im Labor
Quelle: Roskosmos/DLR/SRG

Wie lange dauerte die Entwicklung von eRosita?

Von der ersten Idee bis heute sind 14 Jahre vergangen, wobei die tatsächliche Entwicklung rund zwölf Jahre dauerte. Das Team konnte auf Erfahrung mit dem Bau vorheriger Röntgenteleskope zurückgreifen. Trotzdem stellten sich auch immer neue Herausforderungen.

Was war bei der Entwicklung so komplex?

Entstanden ist nun ein Röntgenteleskop mit sieben Spiegelmodulen mit je 54 ineinander geschachtelten Spiegelschalen. Die Oberfläche jeder Spiegelschale muss extrem glatt sein - die Oberflächenrauigkeit beträgt 0,3 Nanometer - und ist mit Gold beschichtet, um das Reflexionsvermögen für einen streifenden Einfall der Röntgenstrahlen zu erhöhen. Im Fokus jedes Spiegelmoduls befindet sich eine am Max-Planck-Institut entwickelte und gebaute spezielle Röntgenkamera. Jede Kamera enthält extrem empfindliche Röntgen-CCDs - lichtsensitive elektronische Halbleiterdetektoren - aus hochreinem Silizium, die im Halbleiterlabor der Max-Planck-Gesellschaft gefertigt wurden, für ein Sichtfeld mit einem Durchmesser von 1 Grad.

eRositas Aufgabe: Die Kraft verstehen, die die Galaxien auseinander treibt.

Beitragslänge:
5 min
Datum:

Wie hoch waren die Entwicklungskosten?

Bisher liegen sie bei etwa 90 Millionen Euro.

Wie viele Personen waren an der Entwicklung beteiligt?

Mindestens 150-200 Personen, davon allein gut 50 am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, das Entwicklung und Bau des Teleskops leitete. Es haben viele Industrie-Partner mitgearbeitet; wissenschaftliche Partner waren das Institut für Astronomie und Astrophysik der Universität Tübingen, das Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP), das Universitätsobservatorium Hamburg und die Dr. Karl Remeis Sternwarte Bamberg mit Unterstützung des deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt DLR. Die Universitätssternwarte München und das Argelander-Institut für Astronomie der Universität Bonn sind zudem beteiligt.

Was ist das für eine Mission, bei dem eRosita zum Einsatz kommt?

Bei der gemeinsamen Mission "Spektrum-Roentgen-Gamma" handelt sich um die bisher größte bilaterale, wissenschaftliche Raumfahrtmission zwischen Russland (Roscosmos) und Deutschland (DLR). Sie beinhaltet neben dem deutschen Röntgenteleskop eRosita auch das russische Teleskop ART-XC. Das russische Partner-Institut ist das Space Research Institute IKI, Moskau; technisch verantwortlich für die gesamte Mission ist die Firma NPOL, Lavochkin Association, in Khimky bei Moskau.

Röntgenteleskop eRosita
eRositas Kameras
Quelle: Roskosmos/DLR/SRG

Wo wird eRosita seine Beobachtungen durchführen?

eRosita wird in einen Orbit um den zweiten Lagrange-Punkt des Erde-Sonne-Systems einschwenken, etwa 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt. Dort kann das Teleskop so platziert werden, dass es Sonne und Erde immer "im Rücken" hat, und durchgängig beobachten kann.

Wie ist die Idee zu eRosita entstanden?

Zunächst war Rosita als Fortsetzung der erfolgreichen Rosat-Mission in den 1990er Jahren geplant, mit erheblich verbesserten Eigenschaften. Seit der Erkenntnis, dass es im Universum eine geheimnisvolle "Dunkle Energie" gibt, die alles auseinander treibt (Nobelpreis 2011), erkannten die Wissenschaftler, dass das Teleskop auch in Bezug auf dieses Phänomen neue Informationen liefern könnte. Das Design wurde dementsprechend angepasst und der Name um das "e" ergänzt.

Wie kam der Name eRosita zustande?

Frühmorgens, bei einer Fahrt auf der Autobahn, hatte der leitende Wissenschaftler die Idee für den Namen: *e*xtended *RO*entgen tele*S*cope with an *I*maging *T*elescope *A*rray. Zudem hat der Name eine gewisse Ähnlichkeit zu dem Vorgänger Rosat.

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