SDSS-V macht erste Beobachtungen

2. November 2020

Die fünfte Generation des Sloan Digital Sky Survey begann am 24. Oktober 2020 um 1.47 Uhr nachts mit der Beobachtung des Kosmos. Als weltweit erste spektroskopische Durchmusterung des gesamten Himmels mit Zeitauflösung wird SDSS-V einen Einblick geben in die Entstehung und Entwicklung von Galaxien – wie unserer Milchstraße – und der supermassereichen Schwarzen Löcher in ihren Zentren. Die Daten, die von SDSS-V zur Verfügung gestellt werden, werden eine wichtige Ergänzung zu den Röntgendaten der Himmelsdurchmusterung von eROSITA liefern.

Der Start des SDSS-V Programms ist ein wichtiger Meilenstein für das eROSITA Team am MPE. SDSS-V wird als erstes weltklassiges Projekt eine systematische, groß angelegte Nachfolgekampagne der eROSITA Himmelsdurchmusterung durchführen. In einigen Jahren werden die Wissenschaftler:innen des MPE und die Mitglieder des eROSITA-Konsortiums in der Lage sein, die Rotverschiebung (und damit die Entfernung) für Hunderttausende von Röntgenquellen (hauptsächlich wachsende supermassereiche Schwarze Löcher und Galaxienhaufen) genau zu messen und die physikalischen Eigenschaften von Zehntausenden von Sternen, die Röntgenlicht ausstrahlen, zu charakterisieren.

„SDSS stellt mit seiner Fähigkeit, in kurzer Zeit eine große Anzahl von Spektren über sehr große Bereiche des Himmels aufzunehmen, die perfekte Ergänzung zu eROSITA dar“, sagt eROSITA  leitende Wissenschaftler Andrea Merloni, der zudem langjähriges Mitglied der SDSS Kollaboration ist. „Die beiden Teams arbeiten schon seit vielen Jahren zusammen, um Synergien zwischen Röntgen- und optischen Aufnahmen für die Wissenschaft auszuschöpfen“, fügt er hinzu. „SDSS ist ein einzigartiges Beispiel für eine weltweite astronomische Zusammenarbeit, die auf wissenschaftlicher Exzellenz, Offenheit und Inklusion basiert – und die fünfte Generation des SDSS-Wissenschaftsprogramms ist keine Ausnahme von dieser Tradition. Während eROSITA mit seiner Erforschung des Röntgenhimmels voranschreitet, warten wir nun gespannt auf die ersten Ergebnisse unserer gemeinsamen Anstrengungen.“

Die fünfte Generation des Sloan Digital Sky Survey machte ihre ersten Beobachtungen Anfang dieses Monats. Dieses Bild zeigt ein Beispiel aus diesen ersten SDSS-V Daten. Das zentrale Himmelsbild ist ein einzelnes Feld von SDSS-V Beobachtungen. Der violette Kreis zeigt das Sichtfeld des Teleskops am Himmel, wobei der Vollmond als Größenvergleich eingezeichnet ist. SDSS-V beobachtet innerhalb dieses Kreises 500 Ziele auf einmal. Das linke Bild zeigt das optische Lichtspektrum eines Quasars – ein supermassereiches schwarzes Loch im Zentrum einer entfernten Galaxie, das von einer Scheibe aus heißem, glühendem Gas umgeben ist. Das rechte Bild zeigt das Spektrum eines Weißen Zwergs – den Rest-Kern eines massearmen Sterns (wie der Sonne) am Ende seines Lebens.

SDSS-V wird zwei Standorte haben: das Apache Point Observatory in New Mexico, wo sich das ursprüngliche 2,5-Meter-Teleskop der Durchmusterung befindet, und Carnegie's Las Campanas Observatory in Chile, wo das 2,5-Meter-du-Pont-Teleskop verwendet wird. Die ersten Beobachtungen von SDSS-V wurden in New Mexico mit bestehenden SDSS Instrumenten gemacht; eine Planänderung, die wegen der Pandemie notwendig wurde. Während sich Laboratorien und Werkstätten auf der ganzen Welt auf eine sichere Wiedereröffnung vorbereiten, steht die eigene Reihe neuer innovativer Hardware für SDSS-V kurz vor der Fertigstellung – insbesondere Systeme mit automatisierten Robotern, um die Glasfaserkabel auszurichten, die das Licht vom Nachthimmel sammeln.

Finanziert wird SDSS-V in erster Linie von den Mitgliedsinstitutionen, und erhält Zuschüssen von der Alfred P. Sloan Foundation, der U.S. National Science Foundation und der Heising-Simons Foundation. SDSS-V wird sich auf drei primäre Forschungsbereiche konzentrieren, von denen jeder verschiedene Aspekte des Kosmos mit unterschiedlichen spektroskopischen Werkzeugen erforscht. Diese drei Projektsäulen – ‚Mapper‘ genannt – werden zusammengenommen mehr als sechs Millionen Objekte am Himmel beobachten und Veränderungen in mehr als einer Million dieser Objekte über die Zeit hinweg beobachten.

Der ‚Local Volume Mapper‘ wird unser Verständnis der Galaxienentstehung und -entwicklung verbessern, indem er die Wechselwirkungen zwischen den Sternen, aus denen Galaxien bestehen, und dem interstellaren Gas und Staub, der zwischen ihnen verteilt ist, erforscht. Der ‚Milky Way Mapper‘ wird die Physik der Sterne in unserer Milchstraße, ihre Stern- und Planetensysteme und die chemische Anreicherung unserer Galaxie seit dem frühen Universum aufzeigen. Der ‚Black Hole Mapper‘ wird die Massen und das Wachstum der supermassereichen Schwarzen Löcher, die sich in den Zentren der Galaxien befinden, und der kleineren Schwarzen Löcher, die am Lebensende von Sternen zurückbleiben, über die kosmische Zeit hinweg messen.

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