Das neue Röntgen-Weltraumteleskop der NASA hat sein erstes Bild aufgenommen und es zeigt das lebhafte elektromagnetische Nachleuchten einer Supernova-Explosion.
Der Imaging X-Ray Polarimetry Explorer (IXPE) startete am 9. Dezember an Bord einer SpaceX Falcon 9-Rakete in die Umlaufbahn und verbrachte dann einen Monat damit, seine Instrumente zu kalibrieren und sich an die Weltraumumgebung anzupassen. Als es schließlich bereit war, Daten zu sammeln, richteten die Missionslotsen ihre Spiegel auf eine Supernova namens Cassiopeia A – die leuchtenden Gaswolkenreste eines Sterns, der im 17. Jahrhundert explodierte.
Das erste Bild wurde am Montag veröffentlicht. Die Gaswolke ist etwa 10 Lichtjahre breit. Im sichtbaren Licht leuchtet es nicht wirklich in der oben abgebildeten atemberaubenden violetten Farbe. Das ist genau die Farbe, die NASA-Forscher gewählt haben, um darzustellen, wie stark das Röntgenlicht in verschiedenen Teilen der Wolke ist.
Im Bild unten verwendeten sie eine breitere Farbpalette, um die Variation in Röntgenstrahlen darzustellen.
Das IXPE-Bild von Cassiopeia A, 11.-18. Januar 2022, zeigt die zunehmende Intensität von Röntgenstrahlen in Farben, die von kühlem Violett und Blau bis hin zu Rot und heißem Weiß reichen.
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Als der Stern explodierte, überhitzten seine Stoßwellen das Gas in seiner Nähe und beschleunigten Partikel in der Nähe, wodurch er im Röntgenlicht hell leuchtete. Irgendwo im Zentrum dieser Gaswolken befindet sich ein superdichtes Objekt, das sich bildete, als der Kern des ehemaligen Sterns kollabierte. Es könnte ein Schwarzes Loch oder ein Neutronenstern sein.
Das IXPE wird mindestens zwei Jahre damit verbringen, die extremsten und mysteriösesten Objekte im Universum zu untersuchen – Nebel, Supernovae, Neutronensterne und Schwarze Löcher. Es ist das erste große Röntgen-Weltraumteleskop der NASA, seit das Chandra-Röntgenobservatorium 1999 in die Umlaufbahn gebracht wurde. Das erste Bild dieses Teleskops erfasste auch Cassiopeia A.
„Das IXPE-Bild von Cassiopeia A ist so historisch wie das Chandra-Bild desselben Supernova-Überrests“, sagte Martin C. Weisskopf, der das IXPE-Team bei der NASA leitet, in einer Pressemitteilung. “Es zeigt das Potenzial von IXPE, neue, nie zuvor gesehene Informationen über Cassiopeia A zu gewinnen, die derzeit analysiert werden.”
Eine Illustration des Imaging X-ray Polarimetry Explorer der NASA.
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Im Gegensatz zu Chandra konzentriert sich IXPE auf die Polarisation – die Richtung, in die Röntgenlichtwellen gerichtet sind, wenn sie durch den Weltraum reisen. Diese Informationen können Wissenschaftlern viel darüber erzählen, wie die Röntgenstrahlen erzeugt werden, und ihnen ermöglichen, zu sehen, wie sich die Strahlung über das untersuchte Objekt hinweg verändert. In diesem Fall könnte es neue Einblicke in das geben, was in diesen Gaswolken vor sich geht, und erklären, warum sie so starke Röntgenstrahlen aussenden.
„Das IXPE-Bild von Cassiopeia A ist bellissima, und wir freuen uns darauf, die Polarimetriedaten zu analysieren, um noch mehr über diesen Supernova-Überrest zu erfahren“, sagte Paolo Soffitta, der italienische IXPE-Teamleiter am Nationalen Institut für Astrophysik (INAF) in Rom in der Pressemitteilung.
Jetzt arbeitet das IXPE-Team daran, die Daten des Teleskops zu verwenden, um eine Karte polarisierter Röntgenstrahlen über die Supernova-Wolke zu erstellen.