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Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching

Meilensteine für zwei HEG Veröffentlichungen

Meilensteine für zwei Veröffentlichungen aus der Hochenergiegruppe

20. September 2011

Seit Mitte September wurden zwei Artikel, geschrieben von Autoren der Hochenergiegruppe am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, jeweils mehr als 1000 Mal in anderen Veröffentlichungen zitiert: Der ROSAT-Quellkatalog und die Beschreibung der Instrumente in der Fokalebene der drei Röntgenteleskope an Bord des XMM-Newton-Weltraumobservatoriums.

<p><span class="small">Verteilung der 18 811 hellsten Objekte aus der ROSAT-Himmelsdurchmusterung</span></p> Bild vergrößern

Verteilung der 18 811 hellsten Objekte aus der ROSAT-Himmelsdurchmusterung

Der ROSAT-Quellkatalog - genauer gesagt, der Katalog der hellen Quellen aus der ROSAT-Himmelsdurchmusterung - wurde 1999 veröffentlicht, nach acht Jahren sorgfältiger und detaillierter Analysen der Daten, die im ersten halben Jahr (1990/91) der ROSAT-Mission gesammelt wurden. Eines der wissenschaftlichen Hauptziele von ROSAT war es, zum ersten Mal mit einem bildgebenden Teleskop eine Himmelsdurchmusterung im Röntgenbereich durchzuführen. Dies führte nicht nur zu einer erheblichen verbesserten Empfindlichkeit sondern auch zu einer viel genaueren Positionsbestimmung der Quellen.

Insgesamt wurden etwa 125 000 Quellen nachgewiesen aber nur die hellsten 18 811 Objekte in diesem Katalog veröffentlicht (sowie über 100 000 im Katalog der schwachen Quellen). Die ROSAT-Himmelsdurchmusterung war 20-mal empfindlicher als alle vorherigen Himmelsdurchmusterungen im Röntgenbereich und enthielt etwa die 20fache Anzahl an Quellen als alle anderen Röntgenkataloge zu dieser Zeit. Dass der Katalog so oft zitiert wurde - und andere Wissenschaftler sich auch heute noch darauf beziehen - ist ein deutliches Zeichen für den weitreichenden Einfluss, den ROSAT auf eine außergewöhnlich große Bandbreite astronomischer Themen hatte und immer noch hat.

"ROSAT lieferte den ersten klaren Beleg dafür, dass der Röntgenhintergrund keine diffuse Strahlung ist sondern von unzähligen einzelnen Quellen, größtenteils Schwarzen Löchern, stammt", sagt Wolfgang Voges, Erstautor des Veröffentlichung zum ROSAT-Katalog. "Die ROSAT-Daten spielten auch bei vielen Studien zu Galaxienhaufen, Quasaren, aktiven Galaxienkernen sowie anderen Galaxien, Supernovae, Sternen und sogar Kometen eine wichtige Rolle.

<p><span class="small">Die 6 cm x 6 cm große pn-CCD, das Herzstück der EPIC/XMM-Kamera.</span></p> Bild vergrößern

Die 6 cm x 6 cm große pn-CCD, das Herzstück der EPIC/XMM-Kamera.

Im Dezember 1999 wurde das XMM-Newton-Weltraumobservatorium gestartet, nur wenige Monate nachdem ROSAT endgültig seinen Betrieb eingestellt hatte. Mit ihrer langjährigen Erfahrung bei Röntgenmissionen trugen MPE-Wissenschaftler nicht nur zu Entwicklung und Prüfung von Teleskop und Software bei sondern leiteten auch die Entwicklung und den Bau der CCDs das Hauptinstrument: die Europäische Photon-Imaging Kamera (EPIC).

EPIC besteht aus drei Kameras, bei denen CCDs die Position und die Energie der eintreffenden Röntgenphotonen aufzeichnen und messen. Zwei Kameras nutzen dabei CCDs aus Metalloxid-Halbleitern (MOS), während für die dritte eine neue Art von Detektor, pn-CCDs, eingesetzt wurde, die im Halbleiterlabor des MPE entwickelt und hergestellt wurden.

Insgesamt dauerte die Entwicklung, Einpassung und Erprobung dieses neuartigen Gerätes fast zehn Jahre. An deren Ende stand aber ein Detektor, der speziell an die Anforderungen des XXM-Teleskops angepasst war, mit hoher Nachweiseffizienz, einem niedrigen Rauschniveau und einem schnellen Ausleseverfahren.

"Die den gesamten Siliziumwafer ausfüllenden pnCCD-Chips mussten hausintern mit extremer Genauigkeit hergestellt werden", erklärt Lothar Strüder, Leiter des MPI Halbleiterlabors und Erstautor des EPIC-Artikels. "Da die pn-CCD über die Rückseite belichtet wird, die keine lichtunempfindlichen Schichten oder Beläge hat, ist die Nachweiseffizienz im Röntgenbereich extrem hoch und homogen, von sehr niedrigen bis hin zu den höchsten Energien von XMM-Newton." Mit der 6 cm x 6 cm großen Nachweisfläche war es die größte Röntgen-CCD die bis dahin für einen Einsatz im Weltraum gebaut worden war und sie hielt diesen Rekord auch noch viele weitere Jahre.

Astronomen zitieren den EPIC-pn-Artikel typischerweise jedes Mal, wenn sie Daten dieser Kamera für eine Veröffentlichung verwenden. "Jetzt die Schwelle von 1000 Zitierungen zu erreichen ist bemerkenswert und zeigt eindrucksvoll, welchen Einfluss und was für eine große Reichweite die Arbeit der Wissenschaftler in der Hochenergiegruppe hat", sagt Kirpal Nandra, Direktor am MPE. "

Originalveröffentlichung :
  The ROSAT all-sky survey bright source catalogue
Voges, W.; Aschenbach, B.; Boller, Th.; Bräuninger, H.; Briel, U.; Burkert, W.; Dennerl, K.; Englhauser, J.; Gruber, R.; Haberl, F.; Hartner, G.; Hasinger, G.; Kürster, M.; Pfeffermann, E.; Pietsch, W.; Predehl, P.; Rosso, C.; Schmitt, J. H. M. M.; Trümper, J.; Zimmermann, H. U.
Astronomy and Astrophysics, v.349, p.389-405 (1999) (ADS), bzw.
Astronomy and Astrophysics, v.349, p.389-405 (1999) (Springer)

The European Photon Imaging Camera on XMM-Newton: The pn-CCD camera
Strüder, L.; Briel, U.; Dennerl, K.; Hartmann, R.; Kendziorra, E.; Meidinger, N.; Pfeffermann, E.; Reppin, C.; Aschenbach, B.; Bornemann, W.; Bräuninger, H.; Burkert, W.; Elender, M.; Freyberg, M.; Haberl, F.; Hartner, G.; Heuschmann, F.; Hippmann, H.; Kastelic, E.; Kemmer, S.; Kettenring, G.; Kink, W.; Krause, N.; Müller, S.; Oppitz, A.; Pietsch, W.; Popp, M.; Predehl, P.; Read, A.; Stephan, K. H.; Stötter, D.; Trümper, J.; Holl, P.; Kemmer, J.; Soltau, H.; Stötter, R.; Weber, U.; Weichert, U.; von Zanthier, C.; Carathanassis, D.; Lutz, G.; Richter, R. H.; Solc, P.; Böttcher, H.; Kuster, M.; Staubert, R.; Abbey, A.; Holland, A.; Turner, M.; Balasini, M.; Bignami, G. F.; La Palombara, N.; Villa, G.; Buttler, W.; Gianini, F.; Lainé, R.; Lumb, D.; Dhez, P.
Astronomy and Astrophysics, v.365, p.L18-L26 (2001) (ADS), bzw.
Astronomy and Astrophysics, v.365, p.L18-L26 (2001) (Springer)

Weiterführende Verweise :
  Webseite der ROSAT Mission am MPE
Webseite zur EPIC Kamera am MPE


letzte Änderung 2011-11-17 durch H. Steinle

 
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