Under loppet av 182 dagar, eROSITA röntgenteleskopet har genomfört sin första helsvepning av himlen som det gick in på för ungefär ett år sedan. Denna nya karta över det heta, energiskt universum innehåller mer än en miljon objekt, ungefär en fördubbling av antalet kända röntgenkällor som upptäckts under röntgenastronomins 60-åriga historia. De flesta av de nya källorna är aktiva galaktiska kärnor på kosmologiska avstånd, markerar tillväxten av gigantiska svarta hål över kosmisk tid.

En miljon röntgenkällor som avslöjar det varma universums natur – det här är den imponerande skörden av den första skanningen av hela himlen med eROSITA-teleskopet ombord på SRG. "Denna himmelsbild förändrar helt hur vi ser på det energiska universum, säger Peter Predehl, huvudutredaren för eROSITA vid Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE). "Vi ser en sådan mängd detaljer - skönheten i bilderna är verkligen fantastisk."

Denna första kompletta himmelsbild från eROSITA är ungefär fyra gånger djupare än den tidigare undersökningen av hela himlen av ROSAT-teleskopet för 30 år sedan, och har gett omkring 10 gånger fler källor:ungefär lika många som har upptäckts av alla tidigare röntgenteleskop tillsammans. Och medan de flesta klasser av astronomiska objekt sänder ut i röntgenstrålar, det heta och energiska universum ser helt annorlunda ut än det som ses av optiska eller radioteleskop. Tittar utanför kroppen av vår galax, de flesta av eROSITA-källorna är aktiva galaktiska kärnor, ansamling av supermassiva svarta hål på kosmologiska avstånd, varvat med galaxhopar, som ser ut som förlängda röntgenhaloer som lyser tack vare den heta gasen som begränsas av deras enorma koncentrationer av mörk materia. Hela himlens bild avslöjar i utsökt detalj strukturen av den heta gasen i själva Vintergatan, och det cirkumgalaktiska mediet, som omger den, vars egenskaper är nyckeln till att förstå bildningshistorien för vår galax. Röntgenkartan eROSITA avslöjar också stjärnor med starka, magnetiskt aktiva heta coronae, Röntgenbinära stjärnor som innehåller neutronstjärnor, svarta hål eller vita dvärgar, och spektakulära supernovarester i våra egna och andra närliggande galaxer som de magellanska molnen.

"Vi väntade alla ivrigt på den första all-sky-kartan från eROSITA, säger Mara Salvato, vetenskapsmannen vid MPE som leder arbetet med att kombinera eROSITA-observationer med andra teleskop över det elektromagnetiska spektrumet. "Stora himmelområden har redan täckts med många andra våglängder, och nu har vi röntgendata att matcha. Vi behöver dessa andra undersökningar för att identifiera röntgenkällorna och förstå deras natur." Undersökningen är också en skattkammare av sällsynta och exotiska fenomen, inklusive många typer av transienter och variabler, såsom bloss från kompakta föremål, sammansmältande neutronstjärnor, och stjärnor som sväljs av svarta hål. "eROSITA ser ofta oväntade utbrott av röntgenstrålar från himlen, " fortsätter Salvato. "Vi måste larma markbaserade teleskop omedelbart för att förstå vad som producerar dem."

Att sätta ihop bilden har varit en enorm uppgift. Än så länge, operationsteamet har tagit emot och bearbetat cirka 165 GB data som samlats in av eROSITAs sju kameror. Även om den är relativt liten enligt "big-data"-standarder på marken, att använda detta komplexa instrument i rymden gav sina egna speciella utmaningar. "Vi kontrollerar och övervakar instrumentets hälsa dagligen, i samarbete med våra kollegor i Moskva som driver rymdfarkosten SRG", förklarar Miriam Ramos-Ceja, en medlem av eROSITA operations team på MPE. "Detta betyder att vi kan reagera snabbt på eventuella avvikelser. Vi har kunnat reagera på dessa omedelbart för att hålla instrumentet säkert, samtidigt som man samlar in data med ~97 % effektivitet. Det är fantastiskt att kunna kommunicera i realtid med ett instrument som ligger 1,5 miljoner kilometer bort!" Datanedlänken sker dagligen. "Vi utför omedelbara kvalitetskontroller av datan", fortsätter hon, "innan den bearbetas och analyseras av teamen i Tyskland och Ryssland."

Medan teamet nu är upptaget av att analysera den här första all-himlen-kartan och använda bilderna och katalogerna för att fördjupa vår förståelse av kosmologi och astrofysiska processer med hög energi, teleskopet fortsätter sin svepning av röntgenhimlen. "SRG-observatoriet startar nu sin andra undersökning i himmelen, som kommer att vara färdig i slutet av detta år", säger Rashid Sunyaev, Huvudforskare för det ryska SRG-teamet. "Övergripande, under de kommande 3,5 åren, vi planerar att få sju kartor som liknar den som syns på den här vackra bilden. Deras kombinerade känslighet kommer att vara en faktor fem bättre och kommer att användas av astrofysiker och kosmologer i decennier."

Kirpal Nandra, chef för högenergigruppen för astrofysik vid MPE, tillägger "Med en miljon källor på bara sex månader, eROSITA har redan revolutionerat röntgenastronomi, men det här är bara ett smakprov på vad som komma skall. Denna kombination av himmelsyta och djup är transformerande. Vi provar redan en kosmologisk volym av det heta universum som är mycket större än vad som varit möjligt tidigare. Under de närmaste åren, vi kommer att kunna undersöka ännu mer, ut till där de första gigantiska kosmiska strukturerna och supermassiva svarta hålen bildades."