Astronomen zijn enthousiast:de eerste beelden van de in juli gelanceerde eROSITA-telescoop laten een indrukwekkende prestatie zien. Na een uitgebreide inbedrijfstellingsfase, alle zeven röntgentelescoopmodules met hun speciaal ontworpen CCD-camera's observeren sinds 13 oktober tegelijkertijd de lucht. De eerste samengestelde beelden tonen ons naburige melkwegstelsel, de Grote Magelhaense Wolk, en twee op elkaar inwerkende clusters van sterrenstelsels op een afstand van ongeveer 800 miljoen lichtjaar in opmerkelijk detail.

"Nu kunnen we de vruchten gaan plukken van meer dan tien jaar werk. We zijn allemaal onder de indruk van de prachtige eerste beelden van onze telescoop, " zegt Peter Predehl enthousiast, Hoofdonderzoeker van eROSITA. "Om onze wetenschappelijke doelen te bereiken, hadden we voldoende gevoeligheid nodig om de meest afgelegen clusters van sterrenstelsels in het röntgenuniversum over de hele hemel te detecteren, en ze ruimtelijk op te lossen. Deze First Light-beelden laten zien dat we precies dat kunnen, maar we kunnen nog veel verder gaan. De CCD-camera's zijn state-of-the-art met uitstekende spectrale en timingresolutie. Het potentieel voor nieuwe ontdekkingen is enorm." De eROSITA-beelden van het eerste licht werden verkregen in een reeks belichtingen van alle zeven telescoopmodules met een gecombineerde integratietijd van ongeveer één dag voor zowel de Grote Magelhaense Wolk (LMC), onze naburige melkweg, en het A3391/3395-systeem van op elkaar inwerkende clusters van sterrenstelsels op een afstand van ongeveer 800 miljoen lichtjaar.

In ons naburige melkwegstelsel, het LMC, eROSITA toont niet alleen de distributie van de LMC's diffuus heet gas, maar ook enkele opmerkelijke details, zoals supernovaresten zoals SN1987A. Het eROSITA-beeld bevestigt nu dat deze bron zwakker wordt, terwijl de schokgolf geproduceerd door de stellaire explosie in 1987 zich voortplant door het interstellaire medium. Naast een groot aantal andere hete objecten in de LMC zelf, eROSITA onthult ook een aantal voorgrondsterren uit ons eigen Melkwegstelsel, evenals verre actieve galactische kernen, waarvan de straling de diffuse emissie van het hete gas in de LMC doorboort.

"Röntgenstralen geven ons een uniek beeld van het heelal, " legt Kirpal Nandra uit, directeur hoge-energieastrofysica bij MPE. "Kijkend naar een ogenschijnlijk normale ster, we zouden een witte dwerg- of neutronenster in een baan om de aarde kunnen zien die bezig is zijn metgezel te verslinden. Zichtbaar licht toont de structuur van een melkwegstelsel, getraceerd door zijn sterren, maar de röntgenstralen worden gedomineerd door superzware zwarte gaten die in hun centrum groeien. En waar we clusters van sterrenstelsels zien met optische telescopen, Röntgenstralen onthullen de enorme gasreservoirs die de ruimte ertussen vullen en de donkere materiestructuur van het universum traceren. Met zijn prestaties aangetoond, we weten nu dat eROSITA zal leiden tot een doorbraak in ons begrip van de evolutie van het energetische universum."

Verder reikend in het universum, het eROSITA-beeld van het A3391/3395-systeem van op elkaar inwerkende clusters van sterrenstelsels benadrukt de dynamische processen die leiden tot de vorming van gigantische structuren in het universum. de clusters, groot lijken, elliptische nevels in de eROSITA-beelden, beslaan tientallen miljoenen lichtjaren in doorsnede, en bevatten elk duizenden sterrenstelsels. Clusters van sterrenstelsels zijn een van de belangrijkste wetenschappelijke doelen voor eROSITA; astronomen verwachten er zo'n 100 te vinden, 000 röntgenstraling uitzendende clusters van sterrenstelsels en enkele miljoenen actieve zwarte gaten in de centra van sterrenstelsels gedurende de vierjarige all-sky survey in de zachte en harde röntgenbanden.

"Dit is een droom die uitkomt. We weten nu dat eROSITA zijn belofte kan waarmaken en een kaart van de hele röntgenhemel kan maken met ongekende diepte en detail, " bevestigt Andrea Merloni, eROSITA-projectwetenschapper. "De erfeniswaarde zal enorm zijn. Naast de prachtige beelden zoals die we vandaag laten zien, catalogi van miljoenen exotische hemellichamen zoals zwarte gaten, melkwegclusters, neutronensterren, supernovae en actieve sterren zullen de komende jaren door astronomen worden gebruikt."

Gelanceerd op 13 juli 2019 als onderdeel van de Russisch-Duitse ruimtemissie Spektrum-Roentgen-Gamma (SRG), die ook de Russische ART-XC-telescoop omvat, eROSITA voltooide eind september zijn reis van 1,5 miljoen kilometer naar het tweede Lagrange-punt (L2) van het Earth-Sun-systeem en is nu - 100 dagen na de lancering - in een baan rond L2 terechtgekomen. Op 13 oktober is de inbedrijfstellingsfase van de telescoop officieel afgerond. Hoewel de wetenschappelijke prestaties van het systeem uitstekend zijn, deze eerste fase verliep niet probleemloos.

"De inbedrijfstellingsfase duurde langer dan verwacht, nadat we enkele anomalieën vonden in de elektronische bediening van de camera's, " legt Peter Predehl uit. "Maar het plagen van deze problemen is precies waarom we zo'n fase hebben. Na een zorgvuldige analyse hebben we vastgesteld dat de problemen niet kritiek zijn. We werken er nog aan, maar in de tussentijd kan het programma normaal doorgaan." De telescoop is nu in de zogenaamde fase van kalibratie en prestatieverificatie (CalPV) gekomen, tijdens welke astronomische waarnemingen worden uitgevoerd om het instrument beter te begrijpen en te verifiëren of het volledig aan de wetenschappelijke vereisten voldoet. Aan het einde van de CalPV-fase, na een laatste beoordeling door het operationele team, SRG en eROSITA gaan de eerste fase in, het vierjarige röntgenonderzoek in de lucht.