Die ersten Daten der eROSITA-Himmelsdurchmusterung, die der Öffentlichkeit zugänglich gemacht wurden, umfassen ein Röntgenbild des halben Himmels über der Erde, das fast eine Million hochenergetischer kosmischer Quellen, darunter mehr als 700.000 supermassive schwarze Löcher, zeigt.
Dieser Katalog mit dem Namen „eROSITA All-Sky Survey Catalogue (eRASS1)“ wurde am Donnerstag (1. Februar) veröffentlicht. Es handelt sich um den bisher größten Katalog der stärksten Energiequellen des Universums, wie explodierende massereiche Sterne und von schwarzen Löchern angetriebene aktive galaktische Kerne, die im Röntgenlicht hell leuchten. Die Veröffentlichung enthält auch Details zu den größten bekannten Strukturen im Universum – kosmische Netzfäden aus heißem Gas, die Galaxien in Haufen verbinden.
Die Ergebnisse zeigen, dass es eROSITA in nur einem halben Jahr nach dem Start am 13. Juli 2019 gelungen ist, mehr hochenergetische Röntgenquellen zu entdecken, als in sechs Jahrzehnten der Himmelsuntersuchung gefunden wurden.
eRASS1 gilt als wichtiger Meilenstein in den rund 60 Jahren der Röntgenastronomie und könnte zur Beantwortung einiger der wichtigsten Fragen der Kosmologie beitragen: Wie hat sich das Universum entwickelt, und warum dehnt sich die Struktur des Weltraums immer schneller aus?
Zwei Versionen der Daten des eROSITA All-Sky Survey Catalogue (eRASS1) (rechts) der Röntgenhimmel über der Erde (rechts) Röntgenquellen. (Bildnachweis: MPE, J. Sanders für das eROSITA-Konsortium)
Begleitend zu den eRASS1-Daten wurden fast 50 wissenschaftliche Arbeiten zu verschiedenen Themen veröffentlicht, zusätzlich zu den 200 Arbeiten, die bereits unter Verwendung der Daten des eROSITA-Teleskops verfasst wurden.
Das Hauptziel von eROSITA ist es, anhand von Galaxienhaufen zu beobachten, wie die dunkle Energie die Expansion des Universums beschleunigt; diese rund 250 Veröffentlichungen zeigen jedoch, wie weit das Instrument und seine Daten über dieses Ziel hinausgehen.
Zu diesen Veröffentlichungen gehören die Entdeckung von mehr als 1.000 Super-Galaxienhaufen, die Entdeckung von zwei quasi-periodisch ausbrechenden schwarzen Löchern und die Bestimmung der Auswirkungen der Röntgenstrahlung von Sternen auf die Wasser- und Atmosphärenerhaltung von Planeten, die sie umkreisen.
„Der wissenschaftliche Umfang und die Auswirkungen der Studie sind überwältigend; es ist schwer, dies in ein paar Worte zu fassen“, sagte die Sprecherin des deutschen eROSITA-Konsortiums, Mara Salvato, in einer Erklärung. „Aber die von dem Team veröffentlichten Arbeiten werden für sich selbst sprechen.“
eROSITA lässt die Zahlen für sich sprechen
Die eRASS1-Daten bestehen aus Beobachtungen des eROSITA-Teleskops, die zwischen dem 12. Dezember 2019 und dem 11. Juni 2020 durchgeführt wurden und den halben Himmel über der Erde abdecken. In diesem Zeitraum hat das Weltraumteleskop rund 170 Millionen einzelne Röntgenlichtteilchen oder „Photonen“ entdeckt.
Die Auswertung dieser Photonen ergab 900.000 Röntgenquellen, von denen 700.000 supermassive schwarze Löcher speisen, die Quasare im Herzen aktiver galaktischer Kerne antreiben, Regionen in den Zentren von Galaxien, die so hell sind, dass sie das kombinierte Licht aller Sterne in diesen Galaxien selbst überstrahlen können.
Auch 180.000 röntgenstrahlende Sterne in der Milchstraße, 12.000 Galaxienhaufen und sogar exotische Klassen von Röntgenquellen wie Doppelsterne, Supernovaüberreste, Pulsare und andere derartige Objekte sind im eRASS1 zu sehen.
„Das sind überwältigende Zahlen für die Röntgenastronomie“, sagte Andrea Merloni, eROSITA-Forschungsleiter und Erstautor des eROSITA-Katalogs, in einer Erklärung. „Wir haben in 6 Monaten mehr Quellen entdeckt als die großen Flaggschiff-Missionen XMM-Newton und Chandra in fast 25 Jahren Betrieb.“
Die Datenveröffentlichung ist auch in Bezug auf die Breite der Beobachtungen beeindruckend, da der Himmel über der Erde bei mehreren Röntgenenergien abgebildet wird. Darüber hinaus ist eROSITA unglaublich präzise, da die erste Datenveröffentlichung auch die Positionen am Himmel, von denen einzelne Photonen empfangen werden, sowie die Ankunftszeiten und Energien dieser Photonen genau angibt.
Mit der Veröffentlichung hat das eROSITA-Konsortium auch die Software zur Verfügung gestellt, die zur Analyse der Daten des Röntgenteleskops benötigt wird, sowie Kataloge, die über die reinen Röntgendaten hinausgehen.
„Wir haben große Anstrengungen unternommen, um qualitativ hochwertige Daten und Software zu veröffentlichen“, sagte der Leiter des eROSITA-Betriebsteams, Iriam Ramos-Ceja. „Wir hoffen, dass dies die Basis von Wissenschaftlern auf der ganzen Welt, die mit Hochenergiedaten arbeiten, verbreitern und dazu beitragen wird, die Grenzen der Röntgenastronomie zu erweitern.“
