Jak ROSAT na nowo zdefiniował astronomię rentgenowską i sporządził mapę ultrafioletowego nieba

6

Satelita ROSAT wystrzelony 1 czerwca 1990 roku był punktem zwrotnym w astronomii kosmicznej. To nie był tylko projekt typu „zrób to sam”; stało się to wspólnym wysiłkiem Niemiec, Stanów Zjednoczonych i Wielkiej Brytanii. Misja trwała prawie dziewięć lat, aż do wycofania satelity ze służby 12 lutego 1999 r. Jego szczątki ostatecznie spłonęły w atmosferze ziemskiej 22 października 2011 r., kończąc długą orbitę, która trwała ponad dekadę.

Znaczenie astronomii rentgenowskiej ROSAT nie polegało tylko na czasie trwania misji. Kluczową rolę odegrała jego konstrukcja z dwoma teleskopami. Satelita wyposażony był w dwa równoległe teleskopy z optyką skupiającą się na wypasaniu. Jeden z nich skupiał się na promieniach rentgenowskich. Bardzo przypominało wyposażenie wcześniejszego Obserwatorium Einsteina, ale było lepsze pod względem wydajności. Miał duży geometryczny obszar gromadzenia promieniowania. Rozdzielczość jego lusterek była wyższa. Umożliwiło to uzyskanie wyraźniejszych i bardziej szczegółowych obserwacji wysokoenergetycznych wydarzeń kosmicznych.

Drugi teleskop działał w zakresie skrajnego ultrafioletu. Nie był to drobny dodatek; był to główny instrument naukowy. Wrażliwy na położenie licznik proporcjonalny współpracował z teleskopem rentgenowskim. Badał niebo w zakresie rentgenowskim. Rezultatem jest ogromny katalog zawierający ponad 150 000 źródeł. Dokładność pozycji była imponująca i mieściła się w granicach 30 sekund łukowych. Ta precyzja pomogła astronomom określić położenie obiektów z jasnością, która wcześniej była trudna do osiągnięcia.

Pierwsze szerokopasmowe badanie ultrafioletu

Sprzęt do astronomii rentgenowskiej ROSAT obejmował kamerę szerokokątną. Współpracowano z teleskopem ekstremalnie ultrafioletowym. Pole widzenia wynosiło 5 stopni. Taka konfiguracja umożliwiła dłuższe oglądanie w ultrafiolecie. Zapewniało to określenie pozycji źródeł z dokładnością do minut kątowych.

„Przeprowadził rozszerzone badanie ultrafioletowe w celu określenia pozycji źródeł z precyzją minut łukowych w tym zakresie widmowym, stając się pierwszym instrumentem o takich możliwościach”.

Ta szansa była wyjątkowa. Żaden instrument wcześniej niż ROSAT nie oferował tak szerokiego i precyzyjnego przeglądu tego konkretnego zakresu widma. Lustra były pokryte złotem. Zasięg ten umożliwił szczegółowe badania nieba w zakresie od 5 do 124 angstremów. Zakres ten obejmował dane krytyczne dla zrozumienia gorących i energetycznych składników Wszechświata.

Odkrywanie kosmicznych tajemnic

Dane zebrane przez ROSAT wykraczały poza proste mapowanie gwiazd. Pomogły naukowcom obserwować wpływ ciemnej materii na ośrodek międzygalaktyczny. Dokonano tego poprzez badanie pobliskiej gromady galaktyk. Ciemna materia jest niewidoczna, ale jej przyciąganie grawitacyjne wpływa na zachowanie widocznej materii. Obserwacje projektu ROSAT dostarczyły dowodów na tę interakcję w sposób, który wcześniej był trudny do wyizolowania.

Misja osiągnęła także kilka „nowości” w astrofizyce. Po raz pierwszy odkryto promieniowanie rentgenowskie protogwiazd. Są to młode gwiazdy, które wciąż się tworzą i często są ukryte za chmurami pyłu. Obserwowanie ich w promieniach rentgenowskich umożliwiło astronomom nowy sposób badania narodzin gwiazd. Po raz pierwszy odkryto także emisję promieniowania rentgenowskiego z komet. Ujawniło to interakcję atmosfer kometarnych z wiatrem słonecznym.

Nawet nasz własny Księżyc stał się przedmiotem badań. ROSAT wykrył promieniowanie rentgenowskie pochodzące z powierzchni Księżyca. Pomogło to naukowcom zrozumieć, w jaki sposób promieniowanie słoneczne oddziałuje z ciałami bez atmosfery.

Dane techniczne sprzętu były dokładne. Zwierciadła pokryte złotem działały w określonym zakresie widma. Kamera szerokokątna oferowała wyjątkowe możliwości