Långt borta nebulosor:Dessa två eROSITA-bilder visar de två interagerande galaxhoparna A3391 och A3395, framhäver eROSITAs fantastiska utsikt över det avlägsna universum. De observerades i serier av exponeringar med alla sju eROSITA-teleskopmodulerna den 17 och 18 oktober, 2019. De enskilda bilderna utsattes för olika analystekniker, och färgade sedan in olika scheman för att framhäva de olika strukturerna. På den vänstra bilden, det röda, gröna och blå färger refererar till de tre olika energibanden i eROSITA. Man ser tydligt de två klustren som nebulösa strukturer, som lyser starkt i röntgenstrålar på grund av närvaron av extremt het gas (miljontals grader) i utrymmet mellan galaxer. Bilden till höger framhäver "bron" mellan de två klustren, bekräftar misstanken om att dessa två enorma strukturer faktiskt interagerar dynamiskt. eROSITA-observationerna visar också hundratals punktliknande källor, skyltar antingen avlägsna supermassiva svarta hål eller heta stjärnor i Vintergatan. Kredit:T. Reiprich (Univ. Bonn), M. Ramos-Ceja (MPE), F. Pacaud (Univ. Bonn), D. Eckert (Univ. Genève), J. Sanders (MPE), N. Ota (Univ. Bonn), E. Bulbul (MPE), V. Ghirardini (MPE), MPE/IKI
Astronomer är entusiastiska:De första bilderna av eROSITA-teleskopet som lanserades i juli avslöjar en imponerande prestanda. Efter en förlängd driftsättningsfas, alla sju röntgenteleskopmodulerna med sina specialdesignade CCD-kameror har observerat himlen samtidigt sedan den 13 oktober. De första sammansatta bilderna visar vår närliggande galax, det stora magellanska molnet, och två samverkande galaxhopar på ett avstånd av cirka 800 miljoner ljusår i anmärkningsvärd detalj.
"Nu kan vi börja skörda frukterna av mer än tio års arbete. Vi är alla imponerade av de vackra första bilderna från vårt teleskop, " entusiasmerar Peter Predehl, Huvudutredare för eROSITA. "För att uppfylla våra vetenskapsmål behövde vi tillräckligt med känslighet för att upptäcka de mest avlägsna galaxhoparna i röntgenuniversum över hela himlen, och lösa dem rumsligt. Dessa First Light-bilder visar att vi kan göra precis det, men vi kan gå mycket längre. CCD-kamerorna är toppmoderna med suverän spektral- och timingupplösning. Potentialen för nya upptäckter är enorm." De första ljusbilderna från eROSITA togs i en serie exponeringar av alla sju teleskopmoduler med en kombinerad integrationstid på cirka en dag för både det stora magellanska molnet (LMC), vår granngalax, och A3391/3395-systemet av interagerande galaxhopar på ett avstånd av cirka 800 miljoner ljusår.
I vår granngalax, LMC, eROSITA visar inte bara fördelningen av LMC:s diffusa het gas, men också några anmärkningsvärda detaljer, som supernovarester som SN1987A. eROSITA-bilden bekräftar nu att denna källa blir svagare, när chockvågen som producerades av stjärnexplosionen 1987 fortplantar sig genom det interstellära mediet. Förutom en mängd andra heta föremål i själva LMC, eROSITA avslöjar också ett antal förgrundsstjärnor från vår egen Vintergatans galax samt avlägsna aktiva galaktiska kärnor, vars strålning tränger igenom den diffusa emissionen av den heta gasen i LMC.
"Röntgenstrålar ger oss en unik bild av universum, " förklarar Kirpal Nandra, direktör för högenergiastrofysik vid MPE. "När man tittar på en till synes normal stjärna, vi kanske ser en vit dvärg- eller neutronstjärna i bana som håller på att sluka sin följeslagare. Synligt ljus visar strukturen hos en galax som spåras av dess stjärnor, men röntgenstrålarna domineras av supermassiva svarta hål som växer i deras centra. Och där vi ser galaxhopar med optiska teleskop, Röntgenstrålar avslöjar de enorma gasreservoarerna som fyller utrymmet mellan dem och spårar upp universums struktur av mörk materia. Med dess prestanda demonstrerad, vi vet nu att eROSITA kommer att leda till ett genombrott i vår förståelse av utvecklingen av det energiska universum."
Granne i rymden:Den här bilden visar vår närliggande galax, det stora magellanska molnet, observerades i serier av exponeringar med alla sju eROSITA-teleskopmodulerna den 18 och 19 oktober, 2019. Det diffusa utsläppet kommer från den heta gasen mellan stjärnorna. De nebulösa strukturerna i bilden är huvudsakligen supernovarester, d.v.s. stjärnatmosfärer som drivs ut i enorma explosioner i slutet av en massiv stjärnors livstid. Den mest framstående, SN1987A, ses nära centrum som en nästan cirkulär, blåaktigt moln. En mängd andra källor i själva LMC inkluderar accreting binära stjärnor eller stjärnhopar med mycket massiva unga stjärnor (upp till 100 solmassor och mer). Det finns också ett antal punktkällor, antingen förgrundsstjärnor från vår hemgalax eller avlägsna aktiva galaktiska kärnor. Kredit:F. Haberl, M. Freyberg och C. Maitra, MPE/IKI
Nå längre ut i universum, eROSITA-bilden av systemet A3391/3395 av samverkande galaxhopar belyser de dynamiska processer som leder till bildandet av gigantiska strukturer i universum. Klusterna, framstår som stora, elliptiska nebulosor i eROSITA-bilderna, spänner över tiotals miljoner ljusår, och innehåller tusentals galaxer vardera. Galaxkluster är ett av de främsta vetenskapsmålen för eROSITA; astronomer förväntar sig att hitta ett hundratal, 000 röntgenutsändande galaxhopar såväl som flera miljoner aktiva svarta hål i galaxernas centrum under dess fyra år, all-sky undersökning i de mjuka och hårda röntgenbanden.
"Detta är en dröm som går i uppfyllelse. Vi vet nu att eROSITA kan leverera på sitt löfte och skapa en karta över hela röntgenhimlen med oöverträffat djup och detaljer, " bekräftar Andrea Merloni, eROSITA projektforskare. "Arvetsvärdet kommer att vara enormt. Förutom de vackra bilderna som de vi visar idag, kataloger över miljontals exotiska himlaobjekt som svarta hål, galaxhopar, neutronstjärnor, supernovor och aktiva stjärnor kommer att användas av astronomer i många år framöver."
Lanserades den 13 juli 2019 som en del av det rysk-tyska Spektrum-Roentgen-Gamma (SRG) rymduppdraget, som också inkluderar det ryska ART-XC-teleskopet, eROSITA avslutade sin resa på 1,5 miljoner kilometer till den andra Lagrange-punkten (L2) i Earth-Sun-systemet i slutet av september och har nu – 100 dagar efter uppskjutningen – gått in i en omloppsbana runt L2. Idrifttagningsfasen av teleskopet avslutades officiellt den 13 oktober. Även om systemets vetenskapliga prestanda är enastående, denna första fas var inte problemfri.
"Idrifttagningsfasen varade längre än förväntat, efter att vi hittat några anomalier i kamerornas elektroniska kontroller, " förklarar Peter Predehl. "Men att reta ut de här problemen är precis varför vi har en sådan fas. Efter en noggrann analys konstaterade vi att problemen inte är kritiska. Vi jobbar fortfarande på dem, men under tiden kan programmet gå framåt normalt." Teleskopet har nu gått in i den så kallade kalibrerings- och prestandaverifieringsfasen (CalPV), under vilka astronomiska observationer utförs för att bättre förstå instrumentet och verifiera dess fulla potential för att uppfylla de vetenskapliga kraven. I slutet av CalPV-fasen, efter en sista granskning av operationsteamet, SRG och eROSITA kommer att gå in i sin främsta fas, den fyra år långa röntgenundersökningen.