La piccola flotta di esploratori spaziali a raggi X sarà presto ampliata per includere un'ammiraglia. Il 21 giugno 2019, il telescopio tedesco eRosita verrà lanciato dallo spazio-porto russo di Baikonur nello spazio. Su una piattaforma a bordo del lanciatore Proton M, c'è un telescopio russo chiamato Art-XC insieme a eRosita. L'obiettivo principale della missione eRosita, sviluppata e costruita da un consorzio di istituti tedeschi guidati dal Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics a Garching, è la prima indagine completa del cielo nella gamma dei raggi X medi fino a un'energia di dieci keV.

eRosita segna l'inizio di una nuova era nell'astronomia a raggi X. Perché nessun telescopio prima ha mai messo a fuoco l'intero cielo in modo così dettagliato come eRosita. "La risoluzione spettrale e spaziale senza precedenti ci consentirà di studiare la distribuzione di enormi ammassi di galassie e scoprire di più sulla misteriosa energia oscura, " dice Peter Predehl del Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, il Direttore scientifico della missione.

La questione della natura della misteriosa energia oscura, che sta facendo a pezzi l'universo a un ritmo accelerato, ha occupato gli astronomi per molti anni. L'energia oscura rappresenta quasi il 70% della massa totale dell'universo. Sfugge all'osservazione diretta. Ma insieme alla materia oscura, che occupa circa il 30% dello spazio, influenza la formazione e l'evoluzione degli ammassi di galassie; questi sono i più grandi oggetti legati gravitazionalmente nell'universo.

Le osservazioni a raggi X degli ammassi di galassie forniscono informazioni su come l'universo si sta espandendo. Forniscono anche informazioni sulla proporzione di materia visibile e sulle fluttuazioni che probabilmente si sono verificate immediatamente dopo il Big Bang. Le minuscole fluttuazioni nel vuoto quantistico prevalenti in quel momento sembrano essere alla base dell'origine degli ammassi di galassie e dell'intera architettura del cosmo.

In un'indagine dettagliata del cielo, eRosita mapperà la struttura su larga scala dell'universo e osserverà circa 100, 000 ammassi di galassie. I ricercatori non stanno solo concentrando la loro attenzione sul mezzo intergalattico caldo in questi ammassi, ma anche su gas e polvere nel mezzo. Su larga scala, questi fili di materia danno al cosmo la struttura di una rete; gli ammassi di galassie si dispongono ai nodi di questa rete.

Gli scienziati si aspettano anche che il telescopio a raggi X rilevi milioni di nuclei galattici attivi contenenti enormi buchi neri. All'interno della nostra Via Lattea, eRosita scoprirà anche molte sorgenti di raggi X, comprese le stelle doppie e i resti di esplosioni stellari (supernovae). Oggetti rari come stelle di neutroni isolate (cioè le reliquie bruciate e super dense di morti, soli massicci) sono anche sul piano di osservazione.

Moduli specchio placcati oro

I raggi X non possono essere raccolti e raggruppati con normali specchi parabolici come quelli che si trovano nei telescopi ottici. Questo perché i fotoni dei raggi X hanno una notevole energia. Per rifletterli da una superficie a specchio, devono entrare con un angolo molto basso. I telescopi Wolter assomigliano a lunghi tubi in cui gli specchi sono uniti insieme per aumentare il numero di fotoni registrati. eRosita si compone quindi di sette moduli specchio identici, ciascuno con 54 conchiglie nidificate. Questi sono estremamente lisci e placcati in oro per ottenere la riflettività necessaria per l'incidenza radente. Al centro di ogni modulo specchio c'è una speciale telecamera a raggi X.

I ricercatori del Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics hanno sviluppato un nuovo sistema di rilevamento basato sui componenti elettronici sensibili alla luce (CCD a raggi X) utilizzati nelle missioni precedenti. A tale scopo vengono utilizzati CCD in silicio ultrapuro. Questi vengono raffreddati ad una temperatura di -90°C e raggiungono così un alto grado di sensibilità.

Nel 2016, l'ultimo modulo specchio è stato integrato nel telescopio nella camera bianca del Garching Institute. Dopo, eRosita ha superato tutti i test a pieni voti. Dal 2017, l'esploratore a raggi X è stato localizzato in Russia, dove è stato integrato nella missione Spektrum-RG (per raggi X Gamma) insieme allo strumento secondario russo Art-XC e infine portato a Baikonur in Kazakistan. The launch with a Proton M launcher is scheduled for 21 June.

In contrast to its German predecessor Rosat, eRosita will not circle the earth on an orbit. Anziché, it will be placed 1.5 million km away. Là, 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.