Das Röntgenteleskop Chandra. Im Rahmen der Vorlesung Ausgewählte Kapitel der Astroteilchen und Astrophysik von Steffen Heidrich

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1 Das Röntgenteleskop Chandra Im Rahmen der Vorlesung Ausgewählte Kapitel der Astroteilchen und Astrophysik von Steffen Heidrich

2 Übersicht Einführung in die Röntgenastronomie Aufbau und Funktionsweise von Chandra Bisherige Ergebnisse Ausblick Zusammenfassung Das Röntgenteleskop Chandra 2

3 Einführung in die Röntgenastronomie Energiebereich: 0,1-500 kev Röntgenstrahlen werden von der Atmosphäre vollständig absorbiert 1949: Entdeckung der Röntgenemission der Korona der Sonne 1962: Entdeckung der ersten kosmischen Röntgenquelle Scorpius X-1 und des kosmischen Röntgenhintergrunds 1978: Einsatz des ersten Wolter Teleskops im Einstein Observatorium Das Röntgenteleskop Chandra 3

Röntgendoppelsterns http://spacetelescope.

4 Einführung in die Röntgenastronomie Künstlerische Darstellung eines Röntgendoppelsterns Entstehung eines Röntgendoppelsterns Das Röntgenteleskop Chandra 4

5 Einführung in die Röntgenastronomie Röntgendoppelstern Ω Ceti Mira A Mira A Mira B Das Röntgenteleskop Chandra 5

6 Einführung in die Röntgenastronomie Entdeckung der ersten starken Röntgenquellen demonstriert das Potential der Technologie Rasante Entwicklung verbesserter Systeme Verblüffende Aufnahmen wecken auch das Interesse der Öffentlichkeit Das Röntgenteleskop Chandra 6

Aufbau und Funktionsweise von Chandra Start: 1999 Spiegeldurchmesser: 1,2 m Gewicht: 4800 kg Länge: 13,8 m Apogäum: 129000 km

7 Aufbau und Funktionsweise von Chandra Start: 1999 Spiegeldurchmesser: 1,2 m Gewicht: 4800 kg Länge: 13,8 m Apogäum: km Perigäum: km Erdumlaufzeit: 64 h Kosten: Über 1 Milliarde Dollar Das Röntgenteleskop Chandra 7

8 Schematischer Aufbau von Chandra Das Röntgenteleskop Chandra 8

9 Das integrierte Wolterteleskop Das Röntgenteleskop Chandra 9

10 High Resolution Camera (HRC) Das Röntgenteleskop Chandra 10

11 High Resolution Camera (HRC) Instrument mit der höchsten Auflösung an Bord (0,4 Bogensekunden) Insbesondere für schwache Quellen geeignet Arbeitsbereich: 0,08 10keV Problem: Keine Energieauflösung Lösung: Das Advanced CCD Imaging Spectrometer (ACIS) Das Röntgenteleskop Chandra 11

Advanced CCD Imaging Spectrometer (ACIS) Erstellt Röntgenaufnahmen und misst gleichzeitig die Energie der einfallenden Röntgenstrahlung

12 Advanced CCD Imaging Spectrometer (ACIS) Erstellt Röntgenaufnahmen und misst gleichzeitig die Energie der einfallenden Röntgenstrahlung Auflösung: 0,5 Kann zum Beispiel Temperaturverläufe heißer Gase abbilden Das Röntgenteleskop Chandra 12

13 HETGS und LETGS LETGS: 0,08 2,0 kev HETGS: 0,4 10 kev Goldgitter, die bei Bedarf in den Strahlengang geklappt werden Zur chemischen Analyse kosmischer Gase verwendet Das Röntgenteleskop Chandra 13

14 HETGS und LETGS Strahlengang bei ausgeklappten HETG und LETG Das Röntgenteleskop Chandra 14

15 HETGS und LETGS HETGS First Light - Capella Energy (kev) Energy (kev) Das Röntgenteleskop Chandra 15

16 Bisherige Ergebnisse Präzise Analyse chemischer Elemente in kosmischen Gaswolken Entdeckung zahlloser neuer Röntgenquellen Vermessung galaktischer Jets Nachweis der Trennung dunkler Materie von normaler Materie bei der Kollision von Galaxienhaufen Das Röntgenteleskop Chandra 16

17 NGC 3627 Im optischen Bereich Im Röntgenbereich Das Röntgenteleskop Chandra 17

Der Jet des Vela Pulsars http://chandra.harvard.

18 Der Jet des Vela Pulsars Das Röntgenteleskop Chandra 18

19 Dunkle Materie im Geschosshaufen Das Röntgenteleskop Chandra 19

20 Ausblick Verlängerung des Projekts von 10 auf 30 Jahre Kein System mit ähnlicher Auflösung in Planung Erweiterung des Spektralbereichs durch Projekte wie XMM-Newton (0,1-15 kev), INTEGRAL (3 kev - 10 MeV) und NuSTAR (bis 80 kev) Das Röntgenteleskop Chandra 20

21 Zusammenfassung Chandra ist Teil des Great Observatory Programms der NASA Entdeckt unzählige und bislang nicht sichtbare Objekte Liefert Bilder von zuvor nur theoretischen Vorgängen Ist das momentan genaueste Instrument zur Vermessung von Röntgenquellen Das Röntgenteleskop Chandra 21

22 Ende Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Das Röntgenteleskop Chandra 22

23 Quellenverzeichnis Röntgenastronomie in Deutschland (Simone Jüngling) Das Röntgenteleskop Chandra 23

Anhang Tychos Supernova Überrest http://chandra.harvard.

24 Anhang Tychos Supernova Überrest Das Röntgenteleskop Chandra 24

Blau=Röntgenstrahlen (Chandra) http://apod.nasa.

25 Anhang Galaxie Centaurus A in Echtfarben (VLT) Kompositionsbild Orange= Mikrowellen (WMAP) Blau=Röntgenstrahlen (Chandra) Das Röntgenteleskop Chandra 25

26 Anhang Das Röntgenteleskop Chandra 26

27 Anhang Das Röntgenteleskop Chandra 27

28 Anhang Das Röntgenteleskop Chandra 28

29 Anhang Das Röntgenteleskop Chandra 29

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