Erste Bilder des neuen Röntgenteleskops überzeugen
Das Team des chinesischen Weltraumteleskops Einstein
Probe hat die ersten Bilder des Satelliten vorgestellt. Die Daten
übertreffen teilweise sogar die Erwartungen an die beiden wissenschaftlichen
Instrumente. Auch erste Entdeckungen wurden bereits gemacht. Wichtige Beiträge
zu Einstein Probe kamen aus Deutschland und Frankreich.
Blick des Einstein-Probe-Satelliten auf
unsere Milchstraße, aufgenommen mit dem WXT mit einer
Belichtungszeit von 40.000 Sekunden. [Großansicht] |
Die ersten Bilder des Einstein-Probe-Satelliten wurden nach dem siebten
gemeinsamen Workshop des Einstein-Probe-Konsortiums, der vom 24. bis 26. April
2024 in Peking stattfand, der Öffentlichkeit vorgestellt. Seit dem Start wurden
der Satellit und seine Instrumente in Betrieb genommen, sowie Funktionalitäten
und Charakteristiken gemessen und kalibriert. "Das Wide-Field X-ray Telescope
(WXT) verfügt über eine einzigartige Kombination aus Sichtfeld und hoher
Empfindlichkeit, und ist darauf ausgelegt, neue Entdeckungen am veränderlichen
Röntgenhimmel zu machen. Mit diesen ersten Daten wissen wir nun, dass dieses
Versprechen eingelöst werden kann", freut sich Arne Rau, Astrophysiker am
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE)und Mitglied des
Einstein Probe Science Management Committee.
Inzwischen wurde bei zehn der zwölf Module des WXT die Kalibrierung
abgeschlossen. Mit einer Positionsgenauigkeit von rund twei Bogenminuten, einer
Winkelauflösung von vier bis fünf Bogenminuten und einer Lichtsammelfläche von
ca. drei Quadratzentimeter (bei einer Energie von 1 keV) erfüllt das Instrument
nicht nur die wissenschaftlichen Anforderungen, sondern übertrifft sie in
einigen Bereichen sogar. Die Leistung der WXT-Optik im Orbit wurde durch die
vorherige Kalibrierung am Boden in der PANTER-Anlage des MPE gut vorhergesagt.
Tests des Follow-up-Teleskop (FXT) in der Erdumlaufbahn haben die Leistung
der beiden Einheiten, die dem Design des eROSITA-Röntgenteleskops des MPE
nachempfunden wurden, in ähnlicher Weise bestätigt. Für das FXT der Einstein
Probe lieferte MPE das Ersatzspiegelmodul von eROSITA und arbeitete mit der
ESA und Industriepartnern zusammen, um das zweite Spiegelmodul bereitzustellen.
"Es ist sehr erfreulich zu sehen, dass beide Spiegelmodule des FXT im Orbit
hinsichtlich Auflösungsvermögen und Sammelfläche die Leistungsfähigkeit zeigen,
die wir in den aufwändigen röntgenoptischen Tests am Boden gemessen haben", sagt
Peter Friedrich, der den Optikbeitrag des MPE zu Einstein Probe
leitete. "Persönlich freut es mich auch, dass das eROSITA-Ersatz-Spiegelmodul
nun auch eine angemessene wissenschaftliche Verwendung gefunden hat."
Das MPE steuerte auch die hochmodernen pnCCD-Detektormodule für beide
FXT-Einheiten bei. Diese basieren, wie auch schon bei eROSITA, auf einer
Sensor-Technologie entwickelt am Halbleiterlabor der Max-Planck-Gesellschaft.
"Die am MPE entwickelten FXT-CCD-Detektormodule für die orts- und zeitaufgelöste
Spektroskopie von Röntgenphotonen haben die hohen Erwartungen erfüllt, die wir
vor dem Start des Satelliten in sie gesetzt haben. Wir freuen uns sehr, einen
entscheidenden Beitrag zum Erfolg der Einstein-Probe-Mission geleistet zu
haben", ergänzt Norbert Meidinger, der am MPE für die Detektoren verantwortlich
war.
Die Spiegel-Detektor-Kombination bietet eine Positionierungsgenauigkeit der
Quelle von unter zehn Bogensekunden und eine Lichtsammelfläche von rund 300
Quadratzentimetern bei 1,25 keV, zusammen mit einer hervorragenden Leistung in
Bezug auf Energie- und Zeitauflösung. Wie das WXT hat auch das FXT seine
wissenschaftlichen Anforderungen erfüllt und in einigen Bereichen sogar
übertroffen.
Selbst in dieser frühen Testphase hat der Einstein-Probe-Satellit bereits
neue Entdeckungen gemacht. "WXT begann fast sofort nach dem Einschalten neue
veränderliche Quellen zu finden. Inzwischen haben wir mehr als ein Dutzend neuer
Röntgentransienten und über hundert Ausbrüche von Sternen in unserer Galaxie
entdeckt", berichtet Rau. Diese Entdeckungen wurden schnell in mehr als 20
Telegrammen an die globale astronomische Gemeinschaft gemeldet, was zu
weltweiten Nachbeobachtungen mit boden- und weltraumgestützten Teleskopen
führte, einschließlich des MPE-eigenen GROND-Instruments am
2.2-Meter-MPG-Teleskop in La Silla.
Diese ersten Ergebnisse bestätigen das Potenzial von Einstein Probe,
neue Quellen und möglicherweise neue astrophysikalische Phänomene zu entdecken,
insbesondere energiereiche Ereignisse im Zusammenhang mit Schwarzen Löchern,
Neutronensternen und deren Verschmelzungen. Das Projekt ist die erste große
Zusammenarbeit zwischen dem MPE und der Chinesischen Akademie der Wissenschaften
(CAS) im Weltraum, bei der einzigartige Technologien aus China und Europa für
ein gemeinsames wissenschaftliches Ziel kombiniert werden.
"Einstein Probe nutzt die Instrumentenentwicklungen, die wir für
eROSITA gemacht haben, um neue wissenschaftliche Möglichkeiten zu eröffnen",
sagt Paul Nandra, Direktor der MPE-Hochenergiegruppe, und fügt hinzu: "Die
Zusammenarbeit hat perfekt funktioniert – wir freuen uns schon auf die nächste!"
In den kommenden Monaten wird der Satellit seine Kalibrierungsaktivitäten in der
Umlaufbahn fortsetzen, bevor er etwa Mitte Juni 2024 den regulären Betrieb
aufnimmt.
Einstein Probe ist eine wissenschaftliche Mission im All unter der
Leitung der CAS in Zusammenarbeit mit dem MPE, der Europäischen
Weltraumorganisation ESA und der französischen Raumfahrtbehörde Centre National
D'Etudes Spatiales (CNES).
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