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Blick mit Röntgenaugen ins heiße Universum
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung der Universität Erlangen-Nürnberg
astronews.com
4. Juni 2019
Das Röntgenteleskop
Athena ist die zweite große Wissenschaftsmission des
ESA-Programms Cosmic Vision 2015-25. Das Teleskop soll
detaillierte Daten über das energiereiche Universum und das Wachstum Schwarzer
Löcher liefern. An den Vorbereitungen der Mission arbeiten Wissenschaftlerinnen
und Wissenschaftler in ganz Europa - unter anderem auch in Bamberg und Erlangen.
ATHENA soll einmal die energiereichen
Zentren von aktiven Galaxien erforschen helfen.
Bild: ESA/AOES Medialab [Großansicht] |
Mit Röntgenaugen tief ins heiße Universum schauen: Das soll die sogenannte
Röntgenintegralfeldeinheit (X-IFU) an Bord von ATHENA, einem
Weltraumobservatorium der ESA, einmal möglich machen. Das Projekt hat nun eine
wichtige Hürde genommen: Die Machbarkeit des Instruments ist von der ESA und der
französischen Weltraumorganisation (CNES) betätigt worden.
Teil des aus Institutionen aus elf europäischen Ländern sowie der USA und
Japan bestehenden Forschungskonsortiums ist auch ein Team der
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU): Der Astrophysiker Prof.
Dr. Jörn Wilms und sein Team von der Remeis-Sternwarte der FAU und dem Erlangen
Centre for Astroparticle Physics (ECAP) steuern für das
ATHENA-Weltraumobservatorium ein wichtiges Element bei. Das Team hat eine
Software entwickelt, die den gesamten geplanten Detektionsprozess in Geräten
wiedergeben und mit der sich simulieren lässt, welche Daten von Instrumenten wie
X-IFU erfasst werden.
"Wir können damit mathematische Modelle bauen, die so ausgereift sind, dass
die simulierten Daten den Messdaten aus den Geräten gleichen", erklärt Wilms.
"Das brauchen wir, um die Leistung der Geräte optimieren zu können." Mit dieser
einzigartigen Simulationssoftware sind die FAU-Forscher sehr gefragt: Sie lässt
sich auf alle möglichen Missionen anpassen und ermöglicht spezifische
Leistungsstudien. Doch an der Softwareanpassung für die ATHENA-Mission arbeiten
die Erlanger Wissenschaftler nicht alleine. Einzelne Module werden von den
Partnern im Konsortium geliefert. Die Koordinationsarbeit übernehmen die
FAU-Astronomen, die wiederum die Wissenschaftler in den anderen
Forschungsinstitutionen unterstützen, die Software bei unterschiedlichen Studien
einzusetzen.
X-IFU stellt zusammen mit dem vom Garchinger Max Planck Institut für
extraterrestrische Physik (MPE) koordinierten Wide Field Imager (WFI)
die wissenschaftliche Nutzlast des Weltraumteleskops ATHENA (Advanced Telescope
for High Energy Astrophysics) . Beide Instrumente werden mit dem Röntgenteleskop
einen Energiebereich des Lichtes beobachten, der nur vom Weltraum aus zugänglich
ist, nämlich das heiße und energetische Universum, also die Welt von
Galaxienhaufen, Schwarzen Löchern oder explodierenden Sternen. Diese Objekte
enthalten die Schlüssel zum Verständnis der Entstehung und Entwicklung des
Universums.
X-IFU wird den Forschern ermöglichen, wichtige Informationen über die Bildung
und Entwicklung der im Universum beobachteten, großen Materiestrukturen zu
erlangen. Zudem sollen so Daten über die Entstehung von Schwarzen Löchern und
ihre Wechselwirkung mit den Galaxien, in denen sie sind, gesammelt werden. WFI,
an dem die FAU ebenfalls beteiligt ist, wird hierfür besonders die weiträumigen
Strukturen abbilden und Strahlung aus der Nähe der Schwarzen Löcher vermessen.
Das ATHENA-Weltraumteleskop wird in den frühen 2030er Jahren starten und dann
das größte bislang ins All gestartete Röntgenteleskop sein.
Das X-IFU-Konsortium versammelt Ingenieure und Forscher aus 50 Laboren,
verteilt auf elf ESA-Mitgliedstaaten, Japan und die Vereinigten Staaten. Die
Arbeiten in der Arbeitsgruppe von Wilms wurden vom Deutschen Zentrum für Luft-
und Raumfahrt (DLR) bislang mit 621.000 Euro gefördert, bis 2021 sind weitere
684.000 Euro bewilligt worden.
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