Wie ROSAT die Röntgenastronomie neu definierte und den ultravioletten Himmel kartierte

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Der am 1. Juni 1990 gestartete Satellit ROSAT markierte einen entscheidenden Moment für die weltraumgestützte Astronomie. Es war nicht nur ein eigenständiges Projekt; Es handelte sich um eine Gemeinschaftsinitiative zwischen Deutschland, den Vereinigten Staaten und dem Vereinigten Königreich. Die Mission lief fast neun Jahre, bis sie am 12. Februar 1999 außer Dienst gestellt wurde. Am 22. Oktober 2011 verglühten ihre Trümmer schließlich in der Erdatmosphäre und beendeten damit eine lange Umlaufbahn, die den Planeten über ein Jahrzehnt lang umkreist hatte.

Was die ROSAT-Röntgenastronomie so bedeutsam machte, war nicht nur ihre Langlebigkeit. Es war sein Dual-Teleskop-Design. Der Satellit trug zwei parallele Teleskope mit streifendem Einfall. Einer konzentrierte sich auf Röntgenstrahlen. Es ähnelte stark der Ausrüstung des früheren Einstein-Observatoriums, leistete jedoch eine bessere Leistung. Es hatte eine größere geometrische Fläche. Die Spiegelauflösung war schärfer. Dies ermöglichte klarere und detailliertere Beobachtungen hochenergetischer kosmischer Ereignisse.

Das zweite Teleskop verarbeitete extreme ultraviolette Wellenlängen. Dies war kein kleiner Zusatz. Es war ein primäres wissenschaftliches Werkzeug. Beim Röntgenteleskop arbeitete ein positionsempfindlicher Proportionalzähler. Es untersuchte den Himmel über Röntgenwellenlängen hinweg. Das Ergebnis war ein riesiger Katalog. Es listete mehr als 150.000 Quellen auf. Die Positionsgenauigkeit war beeindruckend und lag innerhalb von 30 Bogensekunden. Diese Präzision half Astronomen, Objekte mit einer Klarheit zu lokalisieren, die zuvor schwer zu erreichen war.

Die erste großflächige UV-Untersuchung

Zur Hardware der ROSAT-Röntgenastronomie gehörte eine Weitfeldkamera. Es wurde mit dem Extrem-Ultraviolett-Teleskop kombiniert. Das Sichtfeld umfasste 5 Grad. Mit diesem Aufbau wurde eine erweiterte UV-Untersuchung durchgeführt. Es lieferte Quellenpositionen mit Bogenminutengenauigkeit.

„Es führte zu einer erweiterten Ultraviolett-Durchmusterung mit Quellenpositionen im Bogenminutenformat in diesem Wellenlängenbereich und war damit das erste Instrument mit dieser Fähigkeit.“

Diese Fähigkeit war einzigartig. Vor ROSAT hatte kein Instrument eine so umfassende und präzise Untersuchung dieses spezifischen Wellenlängenbereichs ermöglicht. Die Spiegel waren vergoldet. Diese Beschichtung ermöglichte eine detaillierte Untersuchung des Himmels von 5 bis 124 Angström. Dieser Bereich umfasste wichtige Datenpunkte für das Verständnis der heißen, energiereichen Komponenten des Universums.

Aufdeckung kosmischer Geheimnisse

Die von ROSAT gesammelten Daten gingen über die bloße Kartierung von Sternen hinaus. Es half Wissenschaftlern, die Auswirkungen der Dunklen Materie auf das intergalaktische Medium zu beobachten. Dies geschah durch die Untersuchung eines nahegelegenen Galaxienhaufens. Dunkle Materie ist unsichtbar, aber ihre Anziehungskraft beeinflusst das Verhalten sichtbarer Materie. Die Beobachtungen von ROSAT lieferten Beweise für diese Wechselwirkung auf eine Weise, die zuvor schwer zu isolieren war.

Die Mission erzielte auch mehrere „Premieren“ in der Astrophysik. Es konnte erstmals Röntgenstrahlung von Protosternen nachweisen. Dabei handelt es sich um junge Sterne, die sich noch bilden und oft hinter Staubwolken verborgen sind. Ihre Beobachtung im Röntgenlicht eröffnete den Astronomen eine neue Möglichkeit, die Sternentstehung zu untersuchen. Außerdem wurden erstmals Röntgenstrahlen von Kometen nachgewiesen. Dies zeigte, wie Kometenatmosphären mit dem Sonnenwind interagieren.

Sogar unser eigener Mond wurde Gegenstand von Studien. ROSAT zeichnete Röntgenstrahlen auf, die von der Mondoberfläche kommen. Dies half Wissenschaftlern zu verstehen, wie Sonnenstrahlung mit luftlosen Körpern interagiert.

Die Hardwarespezifikationen waren präzise. Die goldbeschichteten Spiegel arbeiteten in einem bestimmten Spektrum. Einzigartig war die Weitwinkelkamera