Der Röntgenhimmel aus Sicht der NICER-Mission

Dieses Bild basiert auf 22 Monaten wissenschaftlicher Datensammlung des NICER-Experiments an Bord der Internationalen Raumstation. Es beobachtet den gesamten Himmel im Röntgenbereich. (Credits: NASA / NICER)
Dieses Bild basiert auf 22 Monaten wissenschaftlicher Datensammlung des NICER-Experiments an Bord der Internationalen Raumstation. Es beobachtet den gesamten Himmel im Röntgenbereich. (Credits: NASA / NICER)

Auf diesem Bild scheinen zahlreiche Bögen an verschiedenen hellen Regionen zusammenzulaufen. Man fragt sich vielleicht, was das Bild darstellt. Luftverkehrsrouten? Informationen, die um das globale Internet reisen? Magnetfelder um aktive Gebiete auf der Sonne?

In Wirklichkeit ist dies eine Karte des gesamten Himmels im Röntgenbereich, aufgenommen vom Neutron star Interior Composition Explorer (NICER) der NASA, einem Instrument an Bord der Internationalen Raumstation. Die wissenschaftlichen Hauptziele des NICER-Projekts machen es erforderlich, dass es kosmische Quellen anvisiert und verfolgt, während die Raumstation alle 93 Minuten die Erde umkreist. Aber wenn die Sonne untergeht und die Nacht auf den Außenposten in der Umlaufbahn fällt, hält das NICER-Team seine Detektoren aktiv, während sich das Instrument von einem Ziel auf das nächste ausrichtet. Das kann bis zu acht Mal pro Erdumkreisung passieren.

Die Karte enthält Daten der ersten 22 Monate von NICERs wissenschaftlichen Operationen. Jeder Bogen zeigt Röntgenstrahlen und gelegentliche Ausbrüche energiereicher Teilchen, die von NICER registriert wurden. Die Helligkeit jedes Punktes auf dem Bild ist das Ergebnis dieser Beiträge und der Zeit, die NICER mit der Beobachtung der entsprechenden Richtung verbracht hat. Ein diffuses Leuchten durchzieht den Röntgenhimmel sogar weit entfernt von hellen Quellen.

Die auffallenden Bögen entstehen, weil NICER zwischen den Zielen oft den gleichen Bahnen folgt. Die Bögen kommen an hellen Punkten zusammen, welche die beliebtesten Ziele von NICER repräsentieren – die Positionen wichtiger Röntgenquellen, die die Mission regelmäßig beobachtet.

“Sogar mit minimaler Bearbeitung offenbart dieses Bild den Cygnusbogen, einen rund 90 Lichtjahre großen Supernova-Überrest, der zwischen 5.000 und 8.000 Jahre alt ist”, sagte Keith Gendreau vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt (Maryland), der leitende Wissenschaftler der Mission. “Wir erstellen langsam ein neues Röntgenbild des gesamten Himmels, und es ist möglich, dass NICERs nächtliche Beobachtungen bislang unbekannte Quellen entdecken werden.”

NICERs Hauptmission besteht darin, die Größe von dichten Überresten toter Sterne – sogenannte Neutronensterne – mit einer Genauigkeit von fünf Prozent zu bestimmen. Einige davon sehen wir als Pulsare. Diese Messungen werden Physikern letztendlich erlauben, das Rätsel zu lösen, welche Form von Materie in ihren unglaublich kompakten Kernen existiert. Pulsare sind rasch rotierende Neutronensterne, die helle Lichtpulse abzugeben scheinen und als ideale Kandidaten für diese “Masse-Radius”-Forschung gelten. Sie gehören zu NICERs regelmäßigen Zielen.

Andere häufig beobachtete Pulsare werden als Teil von NICERs Station Explorer for X-ray Timing and Navigation Technology (SEXTANT) Experiment untersucht. Dabei nutzt das Experiment das präzise Timing der Röntgenimpulse von Pulsaren, um NICERs Position und Geschwindigkeit im Weltraum unabhängig zu bestimmen. Es ist im Grunde genommen ein galaktisches GPS-System. Wenn diese Technologie ausgereift ist, wird sie Raumsonden erlauben, selbständig durch das Sonnensystem und darüber hinaus zu navigieren.

Quelle

(THK)

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