Chandra-Röntgenobservatorium: NASA-Weltraumteleskop seit 1999
Chandra-Röntgenobservatorium (seit 1999) – NASA-Weltraumteleskop mit herausragender Röntgen-Auflösung, entdeckt verblüffende Schwarze Löcher, Supernovaüberreste und kosmische Hitze.
Das Chandra-Röntgenobservatorium (CXO) ist ein Weltraumteleskop, das am 23. Juli 1999 von der NASA gestartet wurde (Mission STS-93 mit der Raumfähre Columbia). Chandra wurde entwickelt, um Röntgenstrahlung aus dem Weltall mit hoher Empfindlichkeit und sehr guter Winkelauflösung zu beobachten.
Empfindlichkeit und Aufbau
Chandra ist gegenüber schwachen Röntgenquellen etwa 100-mal empfindlicher als frühere Röntgenteleskope. Diese hohe Empfindlichkeit und die ausgezeichnete Bildschärfe – die Winkelauflösung liegt im Bereich von etwa 0,5 Bogensekunden – werden durch ein speziell gestaltetes Spiegelsystem aus verschachtelten, grazierenden Spiegeln erreicht. Da die Erdatmosphäre den Großteil der Röntgenstrahlung absorbiert, sind erdgebundene Teleskope für solche Beobachtungen ungeeignet; deshalb werden weltraumgestützte Observatorien wie Chandra benötigt.
Orbit und Missionsdauer
Chandra befindet sich in einer hoch elliptischen Umlaufbahn um die Erde mit einer Umlaufzeit von etwa 64 Stunden und erreicht dabei große Entfernungen von der Erde, um lang andauernde, ungestörte Beobachtungen zu ermöglichen. Ursprünglich für eine zweijährige Primärmission geplant, wurde Chandra mehrfach verlängert und wird weiterhin betrieben (Stand 2026).
Instrumente
- High Resolution Mirror Assembly (HRMA) – das Spiegelsystem, das die außergewöhnliche Winkelauflösung ermöglicht.
- Advanced CCD Imaging Spectrometer (ACIS) – kombiniert Bildgebung und Energiespektren für einzelne Photonen.
- High Resolution Camera (HRC) – sehr feine bildgebende Kamera mit hoher zeitlicher Auflösung.
- Low/High Energy Transmission Gratings (LETG/HETG) – Gitter zur hochauflösenden Spektroskopie in verschiedenen Energiebereichen.
Wissenschaftliche Ziele und Ergebnisse
Chandra untersucht heiße, energiereiche Prozesse im Universum, darunter:
- Supernovaüberreste und die Entwicklung von Schockwellen (z. B. detaillierte Aufnahmen von Cassiopeia A).
- Aktive Galaxienkerne und die Umgebung supermassereicher Schwarzer Löcher sowie Röntgenstrahlen aus Jets und Akkretionsscheiben.
- Heißes Gas in Galaxienhaufen zur Bestimmung von Masseverteilungen und zum Studium der großräumigen Struktur des Universums (u. a. Untersuchungen zum sogenannten Bullet Cluster als Evidenz für dunkle Materie).
- Stellarer Koronenausstoß, Sternentstehungsregionen und Wechselwirkungen zwischen Sternen und ihrem Umfeld.
Die Kombination von hoher Auflösung und Spektroskopie hat zahlreiche Entdeckungen ermöglicht und unser Verständnis von energiereichen astrophysikalischen Prozessen erheblich vertieft.
Position im Kontext der großen Observatorien
Chandra gehört zusammen mit dem Hubble-Weltraumteleskop, dem Compton-Gammastrahlen-Observatorium (1991–2000) und dem Weltraumteleskop Spitzer eines der großen Observatorien der NASA. Diese „Great Observatories“ ergänzen sich, indem sie das Universum in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen (Röntgen, sichtbar, Infrarot, Gamma) untersuchen.
Betreiber und Namensgebung
Das Chandra-Observatorium wird vom Chandra X-ray Center betrieben, das an der Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO) angesiedelt ist und in Zusammenarbeit mit dem NASA Marshall Space Flight Center arbeitet. Das Teleskop ist nach dem Astrophysiker Subrahmanyan Chandrasekhar benannt.
Chandra liefert weiterhin hochaufgelöste Röntgendaten, die Forscher weltweit verwenden, und bleibt eines der wichtigsten Werkzeuge zur Erforschung des heißen, energetischen Universums.
Das Röntgenobservatorium Chandra
Fragen und Antworten
F: Was ist das Chandra-Röntgenobservatorium?
A: Das Chandra-Röntgenobservatorium ist ein Weltraumteleskop, das am 23. Juli 1999 von der NASA gestartet wurde.
F: Was ist der Empfindlichkeitsbereich von Chandra?
A: Chandra ist empfindlich für Röntgenquellen, die 100-mal schwächer sind als alle bisherigen Röntgenteleskope.
F: Wie kann Chandra seine hohe Empfindlichkeit erreichen?
A: Die hohe Winkelauflösung der Chandra-Spiegel ermöglicht die hohe Empfindlichkeit.
F: Warum können erdgebundene Teleskope keine Röntgenstrahlen erkennen?
A: Die Erdatmosphäre absorbiert den größten Teil der Röntgenstrahlen, weshalb erdgebundene Teleskope sie nicht aufspüren können.
F: Welche Art von Teleskop wird benötigt, um Röntgenstrahlen zu beobachten?
A: Zur Beobachtung von Röntgenstrahlen werden weltraumgestützte Teleskope benötigt.
F: In welcher Umlaufbahn befindet sich Chandra?
A: Chandra ist ein Erdsatellit in einer 64-stündigen Umlaufbahn.
F: Was ist die Verbindung zwischen Chandrasekhar und dem Teleskop?
A: Das Teleskop ist nach Subrahmanyan Chandrasekhar benannt.
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