Det kan mycket väl markera en revolution inom röntgenastronomi:rymdteleskopet eRosita, som lanserades i juli förra året, har avslutat sin första fullständiga undersökning av himlen. Över en miljon objekt är synliga på kartan som den har producerat. Astronomer är entusiastiska över resultaten från observatoriet. Den utvecklades under ledning av Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics och är avsedd att övervaka hela himlen med en tidigare ouppnådd spektral och rumslig upplösning. Vi pratade med Peter Predehl, den vetenskapliga chefen för eRosita, om uppdraget.

Herr Predehl, förväntade du dig att resultatet av den första inspektionen skulle vara liknande det de är eller blev du själv förvånad?

Faktiskt, eRosita gör precis vad vi förväntade oss. Ändå, det väcker entusiasm hos oss, både med avseende på kvantitet (1 miljon källor, 20 000 galaxhopar) och kvalitet.

Vad är speciellt med eRosita?

Vårt teleskop har först skannat hela himlen i röntgenljus och inte fokuserat på enskilda källor i processen. En sådan "all-sky survey" erbjuder en enorm potential för upptäckt eftersom man inte specifikt söker efter ett visst objekt utan snarare har något nytt och oväntat i sikte. Andra, eRosita har ett obegränsat synfält och kan därför visa stora röntgenkällor som sträcker sig långt utanför himlavalvet. Dessa inkluderar supernovarester (d.v.s. de utstötta gasskalen från exploderade stjärnor).

Vilka är målen för uppdraget?

Simuleringar har visat att med eRosita, vi kunde observera cirka 100, 000 galaxhopar. Efter den första undersökningen är vi säkra på att vi klart kommer att överträffa detta mål. Att undersöka dessa största strukturer i rymden är vårt primära mål. I ett sådant kluster finns upp till flera tusen galaxer – Vintergatanssystem som vårt – som är bundna till varandra av gravitationen. I röntgenljus, dessa galaxhopar framstår som kompakta objekt. Dock, vi mäter inte ljuset från de enskilda galaxerna. Istället, strålningen som gasen sänder ut mellan galaxerna, omger dem som en kokong. Allt som allt, galaxhopar bildar en storskalig struktur som liknar ett kosmiskt nätverk. Genom att observera galaxhoparna, vi driver kosmologin framåt.

Hur ska det förstås?

Galaxhoparna speglar fördelningen av materia i universum. De bildar trådarna och noderna i det kosmiska nätet. Mellan, det finns stora tomrum i praktiskt taget oavsett. Rymden har utvecklats sedan Big Bang. Med eRosita, vi kan se stora avstånd såväl som bakåt i tiden. Detta beror på att ljuset från avlägsna föremål tar lång tid att nå oss. Föreställ dig att vi observerar en galaxhop i röntgenljus. Vi känner redan till riktningen och dess ljusstyrka. Om vi ​​mäter dess avstånd med optiska teleskop från uppföljande observationer, vi kan bestämma dess massa. Vi vet alltså vilken specifik densitet universum hade vid en viss tidpunkt. Genom att använda många sådana mätningar, vi kan bestämma förändringen i densitet under eonerna. Detta gör att vi kan härleda olika kosmologiska parametrar.

Kan du också få reda på något om utbyggnaden av utrymmet?

Ja, eftersom rymden expanderar i snabbare takt. Anledningen till detta är tydligen mörk energi. Vi har alltså att göra med ett hett ämne i aktuell forskning. Jag säger inte att vi kommer att lösa mysteriet med denna mörka energi. Men vi är åtminstone på rätt väg.

Och är mörk materia också ett problem för eRosita?

Som redan nämnts, det finns stora mängder het gas mellan galaxerna i ett kluster. Denna intergalaktiska plasma samlas i en gravitationssänka, som troligen genererades av mörk materia. Det är intressant att följa hur galaxhopar har utvecklats under påverkan av mörk materia och över tid.

Varför kommer eRosita inte att springa i en bana runt jorden utan snarare vara stationerad långt borta i rymden?

Det finns tre huvudorsaker till detta:På en plats runt Libration Point 2, som ligger cirka 1,5 miljoner km från jorden, vår planet är inte i vägen. Det är också en konstant temperatur där ute eftersom instrumenten inte utsätts för den ständiga förändringen av dag och natt. För det tredje, platsen tillåter en permanent observation av himlen.

Hur var det att samarbeta med de ryska kollegorna?

På arbetsnivå, detta var i allmänhet inget problem. Självklart, det finns alltid konflikter i samarbeten. Det är ganska normalt. Dock, vi var tvungna att lära oss mycket eftersom ryssarna har något annorlunda rutiner i ett rymdprojekt än vad västerländska myndigheter som ESA eller NASA har.

Var du nervös innan lanseringen?

Nej. Jag skulle inte säga nervös, Jag var spänd, om något. Men vi gjorde allt som skulle göras. Och jag var väl medveten om:Om lanseringen skulle gå fel, teleskopet skulle vara borta. Det finns ingen plan B. Förresten, vi har arbetat med projektet i tio år, vilket är en rimlig tid för ett uppdrag av den här omfattningen.

När förväntar du dig de första resultaten?

Bara två veckor efter lanseringen, vi öppnar locket på teleskopet. Observatoriet rengörs sedan från föroreningar. Efter tre månader, eRosita kommer att ha anlänt till Libration point 2 och cirkla runt den i en omloppsbana på upp till 800, 000 km halvaxel. Men jag förväntar mig det första ljuset på vägen dit — i slutet av augusti.

Hur kommer observationerna att fortsätta?

Vi kommer kontinuerligt att observera hela himlen om och om igen fram till slutet av 2023 — sju gånger totalt. Detta kommer att öka känsligheten i våra observationer, så att vi i slutändan kommer fram till de siffror vi förväntar oss. Många källor till röntgenstrålning varierar kraftigt i sin ljusstyrka. Att observera dem under långa tidsperioder kommer att hjälpa oss att ta reda på något om de mekanismer som ligger bakom denna variabilitet.