Daten der Natur, Natur der Daten

Das Geheimnis Dunkler Energie

21. September 2020 Super-Teleskop

Immer größere und komplexere Datensätze wird auch das Röntgenteleskop eROSITA liefern, das im Juli 2019 vom kasachischen Weltraumbahnhof Baikonur gestartet ist und als das aktuell wichtigste deutschrussische Raumfahrtprojekt gilt.

eROSITA soll helfen, Licht ins Geheimnis der Dunklen Energie zu bringen. Am Projekt „eROSITAs Fenster in den transienten Röntgenhimmel: Akkretion Aktiver Galaxien in der Ära von Big Data“ ist neben dem Leibniz- Institut für Astrophysik Potsdam und de

Laut Akronym schafft es eine „extended Roentgen Survey with an Imaging Telescope Array“, also die „erweiterte Röntgen-Durchmusterung mithilfe einer bildgebenden Teleskopanordnung“. eROSITA soll auch jenen Teil des Kosmos sichtbar machen, der für „normale“ Teleskope unsichtbar bleibt:  schwarze Löcher im Zentrum von Galaxien zum Beispiel, die keine optisch sichtbare Strahlung  abgeben, wohl aber Röntgenstrahlen. Im Mittelpunkt der Forschung steht dabei ein  wissenschaftliches Grundsatzproblem: Bis heute nämlich ist unklar, woraus der allergrößte Teil des
Kosmos besteht. Forscher sprechen von Dunkler Materie und Dunkler Energie – Letztere ist jene rätselhafte Energieform, die das Universum immer schneller auseinandertreibt.

eROSITA soll helfen, Licht ins Geheimnis der Dunklen Energie zu bringen. Dafür dreht es sich stetig in 1,5 Millionen Kilometern Entfernung von der Erde um die eigene Achse – eine Umdrehung alle vier Stunden, vier Jahre lang – und nimmt so in einem halben Jahr einmal den kompletten  Sternenhimmel ins Visier. Ziel ist, mehr als 1 Million Schwarzer Löcher und mehr als 100 000  Galaxienhaufen zu finden: eine Untersuchung von jeweils mehreren Tausend Galaxien.


Astronomen der Friedrich-Alexander- Universität Erlangen-Nürnberg haben bereits bei der  Vorbereitung der Mission mitgearbeitet. In den kommenden Jahren wird das Team um Jörn Wilms
einen wichtigen Teil der Messdaten in der von der DFG 2019 bewilligten Sachbeihilfe „eROSITAs Fenster in den transienten Röntgenhimmel: Akkretion Aktiver Galaxien in der Ära von Big Data“ wissenschaftlich analysieren. An dem Vorhaben ist neben dem Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam und der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg mit seiner Bamberger Dr. Remeis-Sternwarte auch das polnische Nicolaus Copernicus Astronomical Center in Warschau beteiligt. „Durch die internationale Zusammenarbeit werden Experten auf dem Gebiet der Zeitreihenanalyse und Spektroskopie der Umgebung Schwarzer Löcher in den Zentren sehr heller, sehr aktiver Galaxien zusammengeführt“, sagt Wilms. „Die Promovierenden werden dabei bilateral
ausgebildet.“

Einmal täglich sendet das Röntgenteleskop die gesammelten Daten zur Erde. „Unsere Software entschlüsselt sie und hilft, aus dem Datenwust die wichtigsten Informationen herauszufiltern“, so Wilms. Schließlich gäbe s Objekte am Himmel, die sofort angeschaut werden müssten: etwa, wenn eine Lichtquelle um den Faktor 100 heller sei als erwartet. Das DFG-Projekt soll eine erste  Abschätzung für Aktivitätszyklen von aktiven Galaxienkernen liefern, Vereinheitlichungsmodelle
testen und aufzeigen, wie schnell sich Akkretionsflüsse während Aktivitätsphasen ändern. Dabei soll eine neue Datenbank entstehen, die über die Variabilitätsstatistik dieser Objekte informiert.