La pequeña flota de exploradores espaciales de rayos X pronto se ampliará para incluir un buque insignia. El 21 de junio de 2019, el telescopio alemán eRosita se lanzará desde el puerto espacial ruso de Baikonur al espacio. En una plataforma a bordo del lanzador Proton M, hay un telescopio ruso llamado Art-XC junto con eRosita. El objetivo principal de la misión eRosita, desarrollada y construida por un consorcio de institutos alemanes liderados por el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre en Garching, es el primer estudio completo del cielo en el rango medio de rayos X hasta una energía de diez keV.

eRosita marca el comienzo de una nueva era en la astronomía de rayos X. Porque ningún telescopio antes se había enfocado en todo el cielo con tanto detalle como lo hará eRosita. "La resolución espacial y espectral sin precedentes nos permitirá estudiar la distribución de enormes cúmulos de galaxias y descubrir más sobre la misteriosa energía oscura, "dice Peter Predehl del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, el Director científico de la misión.

La cuestión de la naturaleza de la misteriosa energía oscura, que está destrozando el universo a un ritmo acelerado, ha ocupado a los astrónomos durante muchos años. La energía oscura representa casi el 70% de la masa total del universo. Elude la observación directa. Pero junto con la materia oscura, que representa aproximadamente el 30% del espacio, influye en la formación y evolución de los cúmulos de galaxias; estos son los objetos ligados gravitacionalmente más grandes del universo.

Las observaciones de rayos X de los cúmulos de galaxias proporcionan información sobre cómo se está expandiendo el universo. También proporcionan información sobre la proporción de materia visible, así como las fluctuaciones que probablemente ocurrieron inmediatamente después del Big Bang. Las pequeñas fluctuaciones en el vacío cuántico que prevalecían en ese momento parecen estar detrás del origen de los cúmulos de galaxias y de toda la arquitectura del cosmos.

En un estudio detallado del cielo, eRosita mapeará la estructura a gran escala del universo y observará alrededor de 100, 000 cúmulos de galaxias. Los investigadores no solo están centrando su atención en el medio intergaláctico caliente en estos grupos, sino también en el gas y el polvo en el medio. A gran escala, estos hilos de materia dan al cosmos la estructura de una red; los cúmulos de galaxias se organizan en los nodos de esta red.

Los científicos también esperan que el telescopio de rayos X detecte millones de núcleos galácticos activos que contienen enormes agujeros negros. Dentro de nuestra Vía Láctea, eRosita también descubrirá muchas fuentes de rayos X, incluyendo estrellas dobles y restos de explosiones estelares (supernovas). Objetos raros como estrellas de neutrones aisladas (es decir, las reliquias quemadas y superdensas de muertos, soles masivos) también están en el plan de observación.

Módulos de espejo bañados en oro

Los rayos X no se pueden recolectar y agrupar con espejos parabólicos normales como los que se encuentran en los telescopios ópticos. Esto se debe a que los fotones de rayos X tienen una energía considerable. Para reflejarlos desde una superficie de espejo, deben entrar en un ángulo muy bajo. Los telescopios Wolter se asemejan a tubos largos en los que los espejos se unen para aumentar el número de fotones registrados. eRosita consta así de siete módulos de espejo idénticos, cada uno con 54 conchas anidadas. Estos son extremadamente lisos y chapados en oro para lograr la reflectividad necesaria para la incidencia rasante. En el foco de cada módulo de espejo hay una cámara de rayos X especial.

Los investigadores del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre han desarrollado un nuevo sistema de detección basado en los componentes electrónicos sensibles a la luz (CCD de rayos X) utilizados en misiones anteriores. Para ello se utilizan CCD de silicio ultrapuro. Estos se enfrían a una temperatura de -90 ° C y, por lo tanto, alcanzan un alto grado de sensibilidad.

En 2016, el último módulo de espejo se integró en el telescopio en la sala limpia del Instituto Garching. Después, eRosita pasó todas las pruebas con gran éxito. Desde 2017 el explorador de rayos X se ha localizado en Rusia, donde se integró en la misión Spektrum-RG (para rayos X Gamma) junto con el instrumento secundario ruso Art-XC y finalmente se llevó a Baikonur en Kazajstán. El lanzamiento con un lanzador Proton M está programado para el 21 de junio.

In contrast to its German predecessor Rosat, eRosita will not circle the earth on an orbit. En lugar de, it will be placed 1.5 million km away. Allí, at Libration (or Lagrange) point 2, the telescope will not remain stationary but will circumnavigate this point on an extended orbit. One of the advantages is that the telescope retains its orientation in relation to the sun and the earth. Shielding from solar radiation is therefore much easier than on an Earth orbit. The eRosita mission should last about seven years.