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Mit Hilfe des Röntgensatelliten XMM-Newton und des Large Binocular Telescope (LBT) in
Arizona hat eine Potsdamer Forschergruppe ein echtes Schwergewicht unter den
Galaxienhaufen aufgespürt. Der Haufen mit dem Namen 2XMM J083026+524133 wurde in
7,7 Milliarden Lichtjahren Entfernung beobachtet. Dies erlaubt den Forschern einen Blick in die
Vergangenheit des Universums vor 7,7 Milliarden Jahren. Ihr Fund bestätigt kosmologische
Modelle, bei denen eine so genannte "Dunkle Energie" die Entwicklung des Universums dominiert.
Seit dem Jahr 1999 umkreist der ESA-Satellit XMM-Newton, so genannt in Würdigung des
englischen Physikers Isaac Newton, die Erde und hat seitdem mehr als 5000 einzelne
Beobachtungen von speziell ausgewählten Himmelsregionen durchgeführt. Alle in den ersten
sieben Jahren der Mission gefundenen Röntgenquellen sind heute im "2XMM Katalog"
erfasst. Das sind mehr als 190.000 Objekte unterschiedlichster Natur. Der Galaxienhaufen
2XMM J083026+524133 wurde durch eine systematische Auswertung des gesamten
Katalogs entdeckt.
Galaxienhaufen sind die größten Strukturen im Universum, die durch ihre eigene Schwerkraft
zusammengehalten werden. Sie bestehen aus einer Vielzahl einzelner Galaxien, wobei ihre
Gesamtmasse 10  Sonnenmassen erreichen kann. Man nimmt an, dass sich diese
Strukturen aus kleinsten Materiedichteschwankungen im Laufe langer Zeiträume entwickelt
haben. Eines der wichtigen Forschungsthemen der modernen Astrophysik geht der Frage
nach, wann und wie sich derlei große und massereiche Strukturen gebildet haben.
Georg Lamer und seine Potsdamer Kollegen durchforschten den 2XMM Katalog gezielt nach
diffus leuchtenden Röntgenquellen. Denn anders als für Beobachter, die mit einem optischen
Teleskop, arbeiten verrät sich die massive Ansammlung von Galaxien im Röntgenlicht durch
fast 100 Millionen Grad heißes Gas, das zwischen den einzelnen Mitgliedsgalaxien des
Haufens verteilt ist.
Lamer verglich die Positionen am
Himmel der so ausgewählten
Kandidaten anschließend mit den
besten zur Verfügung stehenden
Himmelsdurchmusterungen im
sichtbaren Licht. Überall dort, wo kein
optisches Gegenstück zur
Röntgenquelle vorhanden war,
beantragte das Forscherteam neue
Beobachtungen. Mit dem LBT, dem
gerade erst in Betrieb gegangenen,
größten optischen Teleskop der Welt,
wurden schließlich auch die extrem
schwachen Galaxien von 2XMM
J083026+524133 sichtbar. Wieviel mehr solcher riesiger und weit entfernter Galaxienhaufen verbergen sich im Katalog
der XMM-Beobachtungen?
"Wir haben tatsächlich die Stecknadel im Heuhaufen gefunden." erklärt Lamer."Da
Galaxienhaufen kontinuierlich wachsen, waren Objekte dieser Leuchtkraft und Masse im
frühen Universum wesentlich seltener als heute. Kosmologische Berechnungen machen es
unwahrscheinlich, in den vorhandenen Röntgenbeobachtungen weitere solcher Haufen zu
finden." Die Entdeckung zahlreicher massereicher Haufen im frühen Universum erwarte man
mit dem Start der "eROSITA" Mission, einem deutsch-russischen Gemeinschaftsprojekt
unter Beteiligung des AIP, das von 2012 an in mehrjähriger Arbeit eine vollständige Karte
des Röntgenhimmels erstellen soll.
Das AIP beschäftigt sich vorrangig mit kosmischen Magnetfeldern und extragalaktischer Astrophysik.
Daneben wirkt das Institut als Kompetenzzentrum bei der Entwicklung von Forschungstechnologie in den
Bereichen Spektroskopie, robotische Teleskope und E-Science. Das AIP ist Nachfolger der 1700 gegründeten
Berliner Sternwarte und des 1874 gegründeten Astrophysikalischen Observatoriums Potsdam, das sich als erstes
Institut weltweit ausdrücklich der Astrophysik widmete. Das AIP ist eine Stiftung privaten Rechts und ein Institut
der Leibniz-Gemeinschaft. Zur Leibniz-Gemeinschaft gehören derzeit 82 außeruniversitäre
Forschungseinrichtungen, die wissenschaftliche Fragestellungen von gesamtgesellschaftlicher Bedeutung
bearbeiten.
Der Röntgensatellit XMM-Newton wurde am 10. Dezember 1999 gestartet. Er trägt drei Röntgenteleskope mit
bisher unerreichter Sammelfläche und ein optisches Teleskop ("Optical Monitor"). XMM-Newton ist eine
wissenschaftliche Mission der Europäischen Raumfahrtagentur ESA mit Beiträgen der ESA-Mitgliedsländer und
der NASA.
Die Partner in der LBT Corporation (LBTC) sind: University of Arizona, USA, Istituto Nazionale di Astrofisica,
Italien, LBT Beteiligungsgesellschaft (LBTB), Deutschland (Max Planck Gesellschaft, Astrophysikalisches Institut
Potsdam, Universität Heidelberg), Ohio State University, USA, The Research Corporation, USA (University of
Notre Dame, University of Minnesota and University of Virginia). Die deutschen Partner sind, unter der
Koordination des MPIA, Heidelberg, mit 25 Prozent Beobachtungszeit am LBT-Projekt beteiligt.
Literatur
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Forscher des Astrophysikalischen Instituts Potsdam (AIP) entdeckten den
7,7 Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxienhaufen 2XMM J083026+524133 [Bild: ESA / AIP]
Das optische Bild, das bestärkt, dass 2XMM J083026+524133 ein weit
entfernter Galaxienhaufen ist, aufgenommen mit dem Large Binocular Teleskope
(LBT) in Arizona. Foto: ESA, LBTC, AIP
Kontakt
Dr. Georg Lamer
Astrophysikalisches Institut Potsdam
An der Sternwarte 16
D-14482 Potsdam
(0331) 7499 287
Pressestelle: Madleen Köppen
(0331) 7499 469
[Pressemitteilung]
[Röntgenastronomie am AIP]
[Programmbereich Galaxien und Quasare]
[AIP Homepage]
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