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

Das Röntgenteleskop Chandra Im Rahmen der Vorlesung Ausgewählte Kapitel der Astroteilchen und Astrophysik von Steffen Heidrich 24.01.2012

Übersicht Einführung in die Röntgenastronomie Aufbau und Funktionsweise von Chandra Bisherige Ergebnisse Ausblick Zusammenfassung www.nationalmedals.org 24.01.2013 Das Röntgenteleskop Chandra 2

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 24.01.2013 Das Röntgenteleskop Chandra 3

Einführung in die Röntgenastronomie Künstlerische Darstellung eines Röntgendoppelsterns Entstehung eines Röntgendoppelsterns http://spacetelescope.org http://hubblesite.org http://www.weltderphysik.de 24.01.2013 Das Röntgenteleskop Chandra 4

Einführung in die Röntgenastronomie Röntgendoppelstern Ω Ceti Mira A Mira A Mira B http://hubblesite.org http://chandra.harvard.edu 24.01.2013 Das Röntgenteleskop Chandra 5

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 24.01.2013 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 Perigäum: 20000 km Erdumlaufzeit: 64 h Kosten: Über 1 Milliarde Dollar http://chandra.harvard.edu 24.01.2013 Das Röntgenteleskop Chandra 7

Schematischer Aufbau von Chandra http://chandra.harvard.edu 24.01.2013 Das Röntgenteleskop Chandra 8

Das integrierte Wolterteleskop http://chandra.harvard.edu 24.01.2013 Das Röntgenteleskop Chandra 9

High Resolution Camera (HRC) http://chandra.harvard.edu 24.01.2013 Das Röntgenteleskop Chandra 10

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) 24.01.2013 Das Röntgenteleskop Chandra 11

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 http://chandra.harvard.edu 24.01.2013 Das Röntgenteleskop Chandra 12

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 http://space.mit.edu 24.01.2013 Das Röntgenteleskop Chandra 13

HETGS und LETGS Strahlengang bei ausgeklappten HETG und LETG http://space.mit.edu 24.01.2013 Das Röntgenteleskop Chandra 14

HETGS und LETGS HETGS First Light - Capella http://space.mit.edu Energy (kev) Energy (kev) 24.01.2013 Das Röntgenteleskop Chandra 15

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 http://chandra.harvard.edu 24.01.2013 Das Röntgenteleskop Chandra 16

NGC 3627 Im optischen Bereich Im Röntgenbereich http://chandra.harvard.edu http://chandra.harvard.edu http://chandra.harvard.edu http://chandra.harvard.edu 24.01.2013 Das Röntgenteleskop Chandra 17

Der Jet des Vela Pulsars http://chandra.harvard.edu/photo/2013/vela/ 24.01.2013 Das Röntgenteleskop Chandra 18

Dunkle Materie im Geschosshaufen http://apod.nasa.gov 24.01.2013 Das Röntgenteleskop Chandra 19

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) 24.01.2013 Das Röntgenteleskop Chandra 20

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 24.01.2013 Das Röntgenteleskop Chandra 21

Ende Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 24.01.2013 Das Röntgenteleskop Chandra 22

Quellenverzeichnis Röntgenastronomie in Deutschland (Simone Jüngling) http://weltderphysik.de http://space.mit.edu http://apod.nasa.gov http://astronews.com/news http://encyclopedia.com/topic/xray_astronomy.aspx http://astrophys.de/xray http://kip.uni-heidelberg.de/tt_detektoren http://weltderphysik.de/de/5908.php?i=5916 24.01.2013 Das Röntgenteleskop Chandra 23

Anhang Tychos Supernova Überrest http://chandra.harvard.edu http://chandra.harvard.edu 24.01.2013 Das Röntgenteleskop Chandra 24

Anhang Galaxie Centaurus A in Echtfarben (VLT) Kompositionsbild Orange= Mikrowellen (WMAP) Blau=Röntgenstrahlen (Chandra) http://apod.nasa.gov http://www.astronet.ru 24.01.2013 Das Röntgenteleskop Chandra 25

Anhang 24.01.2013 Das Röntgenteleskop Chandra 26