Kleines Lehrbuch der Astronomie und Astrophysik - Astronomie.de

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54 Teleskope, Detektoren, Meßgeräte Beispiele sind z.B. Akkretionsscheiben um Neutronensterne und Schwarze Löcher, letztere nicht nur im stellaren Ausmaß. Aktive Galaxienkerne sind i.d.R. auch starke Röntgenstrahler. Unter die Rubrik „vollkommene Überraschung“ fällt auch die Entdeckung von Röntgenstrahlung aus der Koma des Kometen Hyakutake durch das ROSAT-Team. Und als Letztes und vielleicht überzeugendstes Beispiel sei die Entdeckung der rätselhaften kosmischen Gammaburster genannt. Der gesamte Himmel im Röntgenlicht (oben) und in Gammastrahlung (unten). Der deutsche Röntgensatellit ROSAT kartographierte innerhalb von 9 Jahren (1990-1999) den gesamten Himmel im diffusen Röntgenlicht. Die Energie der Röntgenquanten ist in dem Bild farblich codiert und geht von Rot (0.1-0.4 keV) bis zu Blau (0.9-2 keV). Eine Anzahl von individuellen Röntgenquellen findet sich auch auf dem Survey, welches mit dem Compton-Observatoriums der NASA gewonnen wurde. Die hellen Flecke im Bereich der galaktischen Ebene sind Pulsare während es sich bei den individuellen Gamma-Quellen außerhalb davon hauptsächlich um Quasare handelt, in deren Zentrum sich supermassive Schwarze Löcher befinden. © ESA/NASA
Astronomie im kurzwelligen Spektralbereich UV-Astronomie Für die Ultraviolettastronomie können normale Spiegelteleskope, soweit sie zusätzlich keine abbildenden Glasoptiken benutzen, eingesetzt werden (Glas blockiert alle Wellenlängen unter 330 nm). Als Strahlungsdetektoren kommen Fotoplatten und modifizierte Festkörperdetektoren (CCD`s) zum Einsatz. Ein kleiner Teil (ca.100 nm) des Spektrums, der sich an das Violett (U) anschließt, ist auch von der Erdoberfläche aus noch zugänglich. Ab 300 nm setzt jedoch die sehr effektive Ozon- Absorption ein, die man nur durch satellitengestützte Beobachtungen umgehen kann. Ab einer Wellenlänge von ca. 90 nm treten auch dort Schwierigkeiten auf, da bei λ < 91.2 nm das sogenannte Lyman-Kontinuum beginnt. Ab dieser Grenze werden die UV-Quanten durch das neutrale Wasserstoffgas des interstellaren Mediums wirksam absorbiert, welches dann in den einfach ionisierten Zustand übergeht. Durch diesen „interstellaren Nebel“ wird bis hinunter zu etwa λ = 10 nm der Blick in den kosmischen Raums weitgehend verschleiert. Deshalb sind Beobachtungen im EUV auf kosmische Objekte begrenzt, die sich in der unmittelbaren Umgebung der Sonne befinden (d.h. bis Entfernungen von max. 100 pc). Die Sonne selbst ist in diesem Spektralbereich übrigens ein überaus dankbares Objekt. Die ersten Versuche, kosmische UV-Strahlung nachzuweisen, erfolgten mit Hilfe von Stratosphärenballons (ab 1957, Stratoscope I und II) und mittels ballistischer Raketen. Das bevorzugte Untersuchungsobjekt war dabei die Sonne. Ende der 60-ziger Jahre begann man verstärkt künstliche Erdsatelliten mit Equipment auszustatten, die eine Beobachtung kosmischer UV-Strahlungsquellen erlaubte. Ein besonders erfolgreiches Unternehmen war OAO-3 („Orbiting Astronomical Observatory“), welches 1972 in eine Erdumlaufbahn gelangte und ein Jahr später den Namen „Copernicus“ erhielt. Damit begann übrigens die Tradition, besonders leistungsfähige astronomische Beobachtungssatelliten nach berühmten Astronomen zu benennen. Die bei weitem erfolgreichste Beobachtungskampagne im ultravioletten Spektralbereich wurde zweifellos mit dem „International Ultraviolet Explorer“ (IUE) durchgeführt. Dieser Satellit, der mit zwei Spektrographen unterschiedlicher Auflösung für den Wellenlängenbereich von 330 nm bis 115 nm ausgestattet war, wurde am 26. Januar 1978 gestartet. Er war eigentlich für einen zwei- bis dreijährigen Einsatz konzipiert. Letztlich vergingen aber 18.7 Jahre ununterbrochener Betrieb, bis er 1996 endgültig abgeschaltet wurde (nicht weil die Beobachtungsobjekte ausgegangen sind, sondern – wie so oft im Leben – wegen Geldmangel). Zu seiner Erfolgsbilanz gehören 110000 UV-Spektren von mehr als 11000 Objekten, die über das astronomische Recherchesystem INES („IUE Newly Extracted Spectra“) allen Astronomen über das Internet weltweit für ihre Forschungen zur Verfügung stehen. Weitere Höhepunkte in der UV-Astronomie waren u.a. die Shuttle-Missionen STS51 (Discovery, Start 12.9.1993) und STS80 (Columbia, Start 19.11.1996), bei dem der deutsche Forschungssatellit ASTRO- SPAS zum Einsatz kam. Auf ihm war das UV-Teleskop ORFEUS („Orbiting and Retrievable Far and Extrem Ultraviolet Spectrometer“) der Universität Tübingen montiert, mit dem während der Missionen mit Hilfe eines speziellen Echelle-Gitterspektrographen hochaufgelöste UV-Spektren (Meßbereich 140 nm bis 90 nm) von verschiedenen Himmelskörpern aufgenommen werden konnten. Als Detektor wurde eine Kombination aus einer sogenannten Mikrokanalplatte und einer Keilstreifenanode verwendet. Einfach gesprochen, besteht eine Mikrokanalplatte aus vielen winzig kleinen SEV-Röhren, 55
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