Planeten, Sterne, Universum

Februar 1999 durchmusterte er den ganzen Himmel im Röntgenbereich und entdeckte dabei 125 000 neue Röntgenquellen.
    Ein Sternenrest im Röntgenlicht
    Ein eindrucksvolles Beispiel für die Leistungsfähigkeit der Röntgenastronomie ist der Supernova-Überrest im Sternbild Vela (Segel des Schiffs). Hier explodierte vor etwa 11 000 Jahren in 1500 Lichtjahren Entfernung eine Supernova. Im Helligkeitsmaximum muss sie sogar den Vollmond überstrahlt haben. Heute jedoch ist nur noch eine riesige heiße Gaswolke mit 140 Lichtjahren Durchmesser übrig. Mit optischen Teleskopen ist sie kaum zu sehen, aber Rosats empfindliches Röntgenteleskop zeigte das stellenweise immer noch 8 Mio. °C heiße Gas
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Ein fremdartiger Himmel
    Im Röntgenbereich sieht der Himmel sehr ungewöhlich aus: Er ist voller großer leuchtender Gaswolken und seltsamer veränderlicher Röntgensterne. Sie treten vor allem als Doppelsterne auf, wobei die Leuchtkräfte das Hundert- bis Tausendfache der Sonnenleuchtkraft erreichen können. Ursache ist das starke Gravitationsfeld eines Partners, in dem Materie des anderen Sternes herabfällt. Dieses Feld kann durch einen Weißen Zwerg, einen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch erzeugt werden.
    Da Röntgenstrahlen sehr kurze Wellenlängen haben und sehr energiereich sind, werden sie nur von Objekten ausgesandt, die über 1 Mio. °C heiß sind. So ist das Gas der Sonnenkorona gerade heiß genug, um Röntgenstrahlung auszusenden. Viel stärkere Röntgenquellen sind Supernova-Überreste, das Pulsare und Schwarze Löcher umgebende Gas mit Temperaturen von bis zu 100 Mio. °C. Auch Galaxienhaufen sind in dünne Hüllen aus derart heißem Gas eingebettet und selbst die fernsten Quasare emittieren aus ihren kleinen energiereichen Kernen Röntgenstrahlung.

Besonders spektakuläre Bilder entstehen, wenn Ansichten in unterschiedlichen Wellenlängen miteinander kombiniert werden. Hier ist der Orionnebel in einer Kombination von Infrarot- und Röntgenbild (blau) zu sehen. Zwei Weltraumobservatorien, das Spitzer- und das XXM-Newton-Weltraumteleskop, waren daran beteiligt
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    (c) AAAS/Science (ESA XMM-Newton and NASA Spitzer data)

Mit Gammastrahlen in Extremräume
Die Gammaastronomie
    Sie sind nicht zu bändigen, d. h., sie lassen sich nicht fokussieren. Gammastrahlen sind zu energiereich, als dass man sie mit irgendeinem Spiegel einfangen könnte. Scharfe Bilder sind somit unmöglich. Die Astronomen verwenden daher sandwichartig übereinandergelagerte sogenannte Szintillationszähler, bei denen beim Weg eines Gammaphotons durch ein bestimmtes Material Lichtblitze entstehen, die dann gemessen werden – doch trotz dieser Probleme enthüllen uns Gammastrahlen die extremsten Objekte des Universums wie Pulsare, Quasare und Schwarze Löcher.
Das besondere Spektrum
    Gammastrahlung hat die kürzesten Wellenlängen und den höchsten Energiegehalt. Sie entsteht durch radioaktiven Zerfall, wenn Teilchen fast mit Lichtgeschwindigkeit zusammenstoßen oder durch Materie-Antimaterie-Vernichtung. Selbst die größten Gammawellenlängen, die an die Röntgenstrahlung grenzen, sind kleiner als Atome – und die kürzeste gemessene Wellenlänge ist sogar eine Billiarde mal kleiner als die des Lichts. Allerdings ist diese Art der Gammastrahlung ungewöhnlich, da derart energiereiche Objekte im Universum extrem selten sind. Zum Glück für das Leben auf der Erde, aber zum Unglück der Astronomen wird die kosmische Gammastrahlung in der Erdatmosphäre komplett absorbiert. So ist denn auch dieser Zweig der Astronomie noch relativ jung und Wissenschaftler, die Gammastrahlenquellen im All untersuchen wollen, sind auf Observatorien angewiesen, die auf Satelliten die Erde umkreisen.
    Eine neue Art der Gammastrahlenbeobachtung
    Neuerdings kann man mit besonders konstruierten Teleskopen Gammastrahlen auch indirekt vom Erdboden aus beobachten, indem man die Reaktion der Gammastrahlen mit der Erdatmosphäre untersucht: Beim Zusammenprall der Gammaphotonen mit den Atomen in der Hochatmosphäre entstehen sogenannte Sekundärteilchenschauer, die wiederum beim Durchflug ein besonderes Licht aussenden. Der so entstehende, in Flugrichtung der Teilchen gerichtete kegelförmige Lichtblitz kann mit den neuartigen Teleskopen gemessen werden. Derzeit gibt es zwei wegweisende Projekte: das H.E.S.S-Teleskop in Namibia und das MAGIC-Teleskop auf La Palma
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    Das schwerste Gammastrahlen-Observatorium, das je in die Erdumlaufbahn gebracht wurde, ist das 17t wiegende