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EROSITA
Katalog mit 900.000 Röntgenquellen veröffentlicht
Redaktion / Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik
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5. Februar 2024

Das deutsche eROSITA-Konsortium hat Ende Januar die Daten seines Anteils an der ersten Himmelsdurchmusterung durch das abbildende Röntgenteleskop an Bord des Spektrum-RG-Satelliten veröffentlicht. In den ersten sechs Monaten Beobachtung hat eROSITA bereits mehr Quellen entdeckt, als in der 60-jährigen Geschichte der Röntgenastronomie bisher bekannt waren.

eRASS1

Dieses Bild zeigt eine Hälfte des Röntgenhimmels, projiziert auf einen Kreis (sogenannte Zenit Equal Area Projektion) mit dem Zentrum der Milchstraße auf der linken Seite und der galaktischen Ebene in der Horizontalen. Die Photonen sind entsprechend ihrer Energie farbkodiert (rot für Energien von 0,3-0,6 keV, grün für 0,6-1 keV, blau für 1-2,3 keV). Bild: MPE, J. Sanders für das eROSITA-Konsortium  [Großansicht]

Die eRASS1-Beobachtungen mit dem eROSITA-Teleskop wurden vom 12. Dezember 2019 bis zum 11. Juni 2020 durchgeführt. Im empfindlichsten Energiebereich der eROSITA-Detektoren (0,2-2 keV) entdeckte das Teleskop 170 Millionen Röntgenphotonen, für die die Kameras die ankommende Energie und Ankunftszeit genau messen können. Der Katalog wurde dann erstellt - nach sorgfältiger Verarbeitung und Kalibrierung - indem Konzentrationen von Photonen am Himmel vor einem großflächigen, hellen und diffusen Hintergrund nachgewiesen wurden. Nach eRASS1 führte eROSITA die Durchmusterung des Himmels fort und erstellte etliche weitere vollständige Himmelsdurchmusterungen. Auch diese Daten werden in den kommenden Jahren der Weltöffentlichkeit zugänglich gemacht.

Der eRASS1-Katalog deckt die Hälfte des Röntgenhimmels ab und ist der Datenanteil des deutschen eROSITA-Konsortiums. Er umfasst mehr als 900.000 Quellen, von etwa 710.000 supermassereichen Schwarzen Löchern in fernen Galaxien (aktive galaktische Kerne) über 180.000 aktive Sterne in unserer eigenen Milchstraße bis hin zu 12.000 Galaxienhaufen und einer kleinen Anzahl anderer exotischer Quellen wie röntgenstrahlende Doppelsterne, Supernovaüberreste, Pulsare und andere Objekte. "Das sind überwältigende Zahlen für die Röntgenastronomie", sagt Andrea Merloni, der leitende Wissenschaftler von eROSITA und Erstautor des eROSITA-Katalogs. "Wir haben in sechs Monaten mehr Quellen entdeckt als die großen Flaggschiff-Missionen XMM-Newton und Chandra in fast 25 Jahren."

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Zeitgleich mit der Datenfreigabe reichte das deutsche eROSITA-Konsortium fast 50 neue wissenschaftliche Publikationen bei Fachzeitschriften ein, zusätzlich zu den mehr als 200, die das Team bereits vor der Veröffentlichung des Katalogs veröffentlicht hatte. Zu den darin beschriebenen Entdeckungen zählen unter anderem ein riesiges Filament von warm-heißem, reinem Gas zwischen zwei Galaxienhaufen und zwei neue "quasi-periodisch ausbrechende" Schwarze Löcher. Andere Studien beschäftigen sich mit der Frage, wie sich die Röntgenstrahlung eines Sterns auf die Atmosphäre und den Rückhalt von Wasser bei Planeten in der Umlaufbahn auswirken kann, sowie mit einer statistischen Analyse von flackernden Schwarzen Löchern.

"Der Umfang der wissenschaftlichen Ergebnisse und die Bedeutung der Durchmusterung sind ziemlich überwältigend und lassen sich nur schwer in Worte fassen", sagt Mara Salvato, die als Sprecherin des deutschen eROSITA-Konsortiums die Arbeit von rund 250 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in zwölf Arbeitsgruppen koordiniert. "Aber die von unserem Team veröffentlichten Arbeiten werden für sich selbst sprechen." Die erste eRASS-Datenveröffentlichung (DR1) macht nicht nur den Katalog der Quellen öffentlich, sondern auch Bilder des Röntgenhimmels bei verschiedenen Energien und sogar Listen der einzelnen Photonen mit ihren Himmelspositionen, Energien und genauen Ankunftszeiten. Die für die Analyse der eROSITA-Daten nötige Software ist ebenfalls in der Veröffentlichung enthalten.

Für viele Arten von Quellen wurden auch zusätzliche Daten aus anderen Wellenbereichen in sogenannte "Mehrwert"-Kataloge aufgenommen, die über die reine Röntgeninformation hinausgehen. "Wir haben enorme Anstrengungen unternommen, um qualitativ hochwertige Daten und Software zu veröffentlichen", fügt Miriam Ramos-Ceja hinzu, die das eROSITA-Operations-Team leitet. "Wir hoffen, dass dies die Zahl der Wissenschaftler weltweit, die mit Hochenergie-Daten arbeiten, deutlich erhöhen wird, und so die Grenzen der Röntgenastronomie weiter vorangetrieben werden."

"Die eROSITA-Collaboration hat bei dieser Datenveröffentlichung hervorragende Arbeit geleistet; und das gleichzeitig mit der Veröffentlichung all dieser erstaunlichen neuen Ergebnisse", sagt Kirpal Nandra, Direktor am MPE. 2Es wird noch viel mehr von uns geben und wir sind gespannt darauf, was der Rest der Welt mit den nun veröffentlichten Daten tun wird."

eROSITA ist das Instrument für die weiche Röntgenstrahlung an Bord von Spektrum-RG (SRG), einer gemeinsamen russisch-deutschen Wissenschaftsmission. Das Teleskop wurde am 13. Juli 2019 an Bord der SRG-Mission ins All gebracht. Seine große Sammelfläche und sein weites Sichtfeld sind für eine tiefe Durchmusterung des gesamten Himmels im Röntgenbereich ausgelegt. Über sechs Monate hinweg (Dezember 2019 – Juni 2020) hat SRG/eROSITA die erste Durchmusterung des gesamten Himmels bei Energien von 0,2-8 keV abgeschlossen. Dies ist deutlich tiefer als die einzige bisher existierende Durchmusterung des gesamten Himmels mit einem Röntgenteleskop, die 1990 von ROSAT bei Energien von 0,1-2,4 keV durchgeführt wurde. Drei weitere vollständige Durchmusterungen des gesamten Himmels wurden zwischen Juni 2020 und Februar 2022 abgeschlossen. eROSITA wurde im Februar 2022 in den Safe Mode versetzt und hat den wissenschaftlichen Betrieb seither nicht wieder aufgenommen.

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siehe auch
eROSITA: Neue Karte des heißen Gases der Milchstraße - 18. Dezember 2023
eROSITA: Erste Karte des Röntgenhimmels komplett - 22. Juni 2020
eRosita: Deutsches Röntgenteleskop im All - 15. Juli 2019
Links im WWW
Merloni, A. et al. (2024): The SRG/eROSITA all-sky survey - First X-ray catalogues and data release of the Western Galactic hemisphere, A&A, 682, A34
eROSITA-DE-DataRelease1
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik
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