A röntgentávcső „első fénye”
(Rovat: Új eszközök és anyagok, Űrcsillagászat Európában , Orosz tudományos műholdak - 2019.11.13 07:15.)

Teljesítheti a várakozásokat az orosz Szpektr-RG űrtávcső legfontosabb műszere, a német eROSITA röntgentávcső.

A csillagászok mindenesetre lelkesek az első képek láttán, és úgy gondolják, hogy a műszer a közeli és távoli galaxisok megfigyelésére egyaránt kiválóan alkalmas lesz, így választ kaphatnak a sötét anyag természetére vonatkozó kérdéseikre.

Mint emlékezetes, az évtizedekig készült Szpektr-RG (röntgen-gamma) űrtávcsövet júliusban Bajkonurból Proton hordozórakétával indították a Földtől mintegy 1,5 millió kilométerre lévő L₂ Lagrange-pont felé. A szonda rendben elérte működési helyét, majd megkezdődött a műszerek beüzemelése és kalibrálása. (A fedélzeten elhelyezett műszerekről és azok paramétereiről ugyancsak korábbi cikkünkben olvashatnak.) A közelmúltban az eROSITA műszert készítő, németországi Földönkívüli Fizikai Max Planck Intézet (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, MPE) nyilvánosságra hozta az eROSITA első, bizakodásra maximálisan okot adó felvételeit.

Az eROSITA-val (extended ROentgen Survey with an Imaging Telescope Array) az első „éles” megfigyeléseket október 17–19. között végezték. Az egyik közzétett felvételen a Tejútrendszer egyik kísérőgalaxisa, a körülbelül 170 000 fényév távolságban lévő Nagy Magellán-felhő, a másikon egy távoli (800 millió fényév távolságban lévő) galaxispár látható. A képeket a műszert alkotó hét röntgentükör egység felvételeinek sorozatából állították össze. A Nagy Magellán-felhőről készült felvételt annak a forró gáznak a felhői uralják, amely gáznak magas hőmérséklete miatt a termikus sugárzása a röntgentartományba esik, ezért optikai távcsövekkel nem figyelhető meg, csak röntgentávcsövekkel. A felvételen pontszerű röntgenforrások is láthatók, amelyek egyike a galaxisban 1987-ben felrobbant szupernóva azóta egyre halványodó maradványa.

Egyik galaixsszomszédunk, a Nagy Magellán-felhő a Szpektr-RG szonda német eROSITA röntgentávcsövének 2019. október 18-án és 19-én készített felvételein. A diffúz emisszió a csillagok közötti, jellemzően néhány millió fok hőmérsékletű, forró gázból ered. A kompaktabb struktúrák többségében szupernóva-maradványok, legfeltűnőbb közülük a kép közepénél az 1987A szupernóva maradványa. (Kép: T. Reiprich (Univ. Bonn), M. Ramos-Ceja (MPE), F. Pacaud (Univ. Bonn), D. Eckert (Univ. Geneva), J. Sanders (MPE), N. Ota (Univ. Bonn), E. Bulbul (MPE), V. Ghirardini (MPE), MPE / IKI)

Az eROSITA röntgentávcső lényegében az 1990-ben indított és 1999-ig működő, rendkívül sikeres, német röntgencsillagászati műhold, a teljes röntgenégboltot elsőként feltérképező ROSAT utóda. Az eROSITA-n kívül a Szpektr-RG fedélzetén az orosz ART-XC műszer is működik, amelynek röntgentükreit a NASA Marshall Űrközpontjában (Huntsville, Alabama) készítették. A Szpektr-RG működési idejét hét évre tervezik, amelyből négy évet a röntgenégbolt többszöri, teljes letapogatásának szentelnek (egy-egy teljes égboltfelmérés fél évet vesz igénybe). A további három évet kiválasztott források részletes megfigyelésére fordítják.

A kutatók remélik, hogy az eROSITA megfigyelései hozzájárulnak a Világegyetemben az anyag eloszlásának pontosabb feltérképezéséhez, ami hozzásegíthet a sötét anyag és a sötét energia mibenlétének megértéséhez. (Mint tudjuk, a jelenleg elfogadott kozmológiai képünk értelmében a Világegyetem anyagának 70%-át a Világegyetem gyorsulva tágulásáért felelő sötét energia és 25%-át a sötét anyag teszi ki, míg a megfigyelhető, közönséges (atomos) anyag részesedése mindössze 5%.) A kutatók remélik, hogy az eROSITA a szonda küldetése során akár 100 000 galaxishalmazt is feltérképezhet, hozzásegítve a csillagászokat e rendszerek dinamikájának pontosabb megértéséhez.

Az eROSITA 2019. október 17–19. között hét távcsőegységgel készített felvételeiből összeállított kép két, egymással kölcsönható galaxishalmazról (fent: A3391, lent: A3395). Az egyes felvételeket különböző színnel megjelenítve különböző struktúrák váltak láthatóvá. A jobb oldali képen a röntgentartomány különböző sávjaiban végzett észleléseket vörös, zöld és kék színnel jelenítették meg. Mindkét galaxishalmaz ködös foltnak látszik, amit a galaxisaik közötti teret kitöltő, rendkívül forró, diffúz gáz termikus röntgensugárzása okoz. A bal oldali képen jól kivehető a két halmaz közötti, összekötő „gázhíd” (filamentum), megerősítve azt a feltevést, miszerint a két hatalmas struktúra dinamikus kölcsönhatásban áll egymással. A képen több száz, pontszerű röntgenforrás is látható, amelyek egy része a távoli, szupernagy tömegű fekete lyukakat körülvevő, forró anyag sugárzása, más része a Tejútrendszerünkhöz tartozó, forró csillag. (Kép: T. Reiprich (Univ. Bonn), M. Ramos-Ceja (MPE), F. Pacaud (Univ. Bonn), D. Eckert (Univ. Geneva), J. Sanders (MPE), N. Ota (Univ. Bonn), E. Bulbul (MPE), V. Ghirardini (MPE), MPE / IKI)

A Szpektr-RG a július 13-i startját követően 100 nap alatt érte el állomáshelyét, az L₂ pont környezetét. A műszerek beszabályozása a tervezettnél hosszabb ideig tartott, mert a start után az eROSITA egyes távcsőegységeinél az elektronika hibás működését vették észre. A hiba kijavításán még dolgoznak, de az elemzések szerint eközben a tervezett menetrend szerint folytatható a program. A közeljövőben további tesztfelvételeket készítenek és töltenek le, majd ezt követően kezdhetik meg a műszerrel a rendszeres észleléseket.