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Neuer Blick an den Röntgenhimmel
Redaktion
/ Pressemitteilungen des Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik
astronews.com
24. März 2016
Mit dem deutschen Satelliten ROSAT wurde in den 1990er
Jahren die erste tiefe Durchmusterung des Himmels im Röntgenbereich
durchgeführt. Die dabei gewonnenen Daten haben Astronomen jetzt mit neuen
Methoden aufbereitet und analysiert. Das Ergebnis ist der bislang tiefste
und sauberste Atlas der Röntgenquellen am Himmel.
Diese Projektion zeigt die Verteilung der
2RXS-Quellen am Himmel in galaktischen
Koordinaten. Die Größe der einzelnen Punkte zeigt
die Zählrate (Helligkeit) jeder Quelle, die
Farben repräsentieren die Röntgenfarben.
Bild:
MPE [Gesamtansicht] |
Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE) haben
die erste vollständige Himmelsdurchmusterung mit ROSAT erneut analysiert und so
ein neues Bild des Röntgenhimmels gewonnen. Gleichzeitig stellen sie eine
überarbeitete und erweiterte Version des Katalogs heller und schwacher
Punktquellen vor. Der jetzt veröffentlichte "2RXS-Katalog" ist der derzeit
tiefste und sauberste Atlas für Röntgenquellen am Himmel.
In den 1990er Jahren führte der ROSAT-Satellit die erste, tiefe vollständige
Himmelsdurchmusterung mit einem abbildenden Röntgenteleskop im Energieband 0,1
bis 2,4 keV durch und vergrößerte die Zahl der bekannten Röntgenquellen um einen
Faktor 100. Das Ziel des neuen Katalogs war es nun, die Zuverlässigkeit des
Katalogs zu verbessern.
Hierfür analysierten die Wissenschaftler am MPE erneut die ursprünglichen
Photon-Ereignisdaten, wobei ein weiterentwickelter Erkennungsalgorithmus sowie
ein vollständiges Screening-Verfahren zum Einsatz kamen. Ein wichtiges Merkmal
des neuen Katalogs ist eine statistische Bewertung, wie zuverlässig der Nachweis
einer Quelle ist. Da das ROSAT PSPC-Instrument extrem empfindlich ist und ein
geringes Hintergrundrauschen aufweist, können kosmische Röntgenquellen durch den
Nachweis von nur wenigen Photonen identifiziert werden.
Diese sind allerdings manchmal nur schwer von zufälligen Fluktuationen zu
unterscheiden - deshalb enthält der neue Katalog eine Abschätzung zu diesem
Effekt, die auf simulierten Daten beruht. Der Katalog enthält auch mehr als nur
eine Liste der Quellen, wie zum Beispiel Röntgenbildern mit überlagerten
Röntgenkonturlinien für jede der Detektionen. Für viele Quellen wurden
Röntgenlichtkurven erstellt, die zeigen wie stark die Helligkeit einer Quelle im
Tagesverlauf schwankt.
Für die hellsten Röntgenquellen wurden die Spektren auf der Grundlage von drei
einfachen spektralen Modellen modelliert: einem Potenzgesetz, einem thermischen
Plasma sowie einem Schwarzkörper-Emissionsmodell. Hiermit kann man
unterscheiden, um was für eine kosmische Röntgenquelle es sich handelt:
leistungsfähige, akkretierende Schwarze Löcher; riesige Galaxienhaufen; aktive
Sterne; sowie die Überreste von Sternen, die als Supernova explodierten.
Mit dem neuen Katalog können die Astrophysiker diese Objekte am Röntgenhimmel
nicht nur mit mehr Vertrauen untersuchen, sie haben nun auch beträchtlich mehr
Informationen. Darüber hinaus fließen die Erfahrungen, die die Hochenergiegruppe
am MPE bei dem neuen Röntgenquellenkatalog der ROSAT-Himmelsdurchmusterung
gesammelt hat, in die Datenreduktionsanalyse und die wissenschaftliche
Auswertung der bevorstehenden eROSITA-Himmelsdurchmusterung ein.
Derzeit befindet sich das eROSITA-Röntgenteleskop am MPE im Bau und wird 2017
starten, um den gesamten Himmel mit noch höherer Präzision als ROSAT zu
durchmustern, um so 30-mal tiefer ins Universum vorzustoßen. Eines der
Hauptziele von eROSITA ist es, die Verteilung von etwa 100.000 Galaxienhaufen zu
messen, die jeweils Tausende von Galaxien enthalten. Der 2RXS-Katalog ist die
tiefste und zuverlässigste Röntgen-Himmelsdurchmusterung vor eROSITA.
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