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Fragen Sie sich jemals, wie die Welt oder der Nachthimmel aussehen würde, wenn Ihre Augen verschiedene Arten von Licht wahrnehmen könnten, wie Geordi La Forges VISOR-Vision, Radiowellen oder Röntgenstrahlen? 

In den letzten 60 Jahren haben Astronomen Teleskope und Instrumente gebaut, die zusammengenommen einen Großteil des elektromagnetischen Spektrums von niederfrequenten Radiowellen bis hin zu hochenergetischen Gammastrahlen beobachten können. Wir haben jetzt Ansichten von einem Großteil des Himmels bei verschiedensten Wellenlängen und viele unterscheiden sich sehr von der traditionellen Astronomie des sichtbaren Lichts. 

In diesem neuen Licht ist der Himmel voller Überraschungen.

Radioastronomie ist ein frühes Beispiel. Als sie in den 1950er Jahren begründet wurde, offenbarte diese „neue Sicht“ ausgedehnte, komplexe, strahlartige Strukturen, die zehn- bis hundertfach größer waren als unsere Milchstraßengalaxie und die den gesamten Himmel erfüllten. Astronomen entdeckten, dass diese Strukturen von aktiven Galaxien ausgehen, die von einem supermassiven Schwarzen Loch angetrieben werden, welches das Millionen- bis Milliardenfache der Masse unserer Sonne hat. Das schwarze Loch in der Mitte schluckt Sterne, Gas und alles, was zu nahe kommt. Je näher das Material rückt, desto schneller gerät es in den Strudel hinein und erzeugt riesige Strahlen: Säulen von Strahlung, die sich manchmal höher erstrecken als die Galaxie selbst breit ist. Da aktive Galaxien viel heller leuchten als die hundert Millionen Sterne, die sie umgeben, erscheinen sie oft nur als Lichtpunkte durch die traditionellen Teleskope für sichtbares Licht, durch die ich sie als Doktorand in Cambridge beobachtete. Mit Radioastronomie können wir diese gesamte reiche Struktur und die Jets in Aktion sehen.

In ähnlicher Weise offenbarte das Aufkommen der Röntgenastronomie in den 1970er Jahren einen anderen Himmel und viele weitere Überraschungen. Röntgenstrahlen entstehen an den heißesten und gewalttätigsten Orten des Universums. In Analogie zu den großen Ereignissen in unserem eigenen Leben gehören dazu Geburt, Tod, Zusammenstöße, Gefangennahme und alles, was mit Schwarzen Löchern zu tun hat, wenn auch in viel größeren Maßstäben und längeren Zeitskalen als hier auf der Erde. Während meiner gesamten beruflichen Laufbahn habe ich diese gewalttätigen Ereignisse untersucht. 

Vor kurzem bin ich in Rente gegangen. Zuvor war ich Direktorin des Chandra-Röntgenobservatoriums der NASA. Chandra, benannt nach dem in Indien geborenen Nobelpreisträger Subrahmanyan Chandrasekhar, ist das erste und bisher einzige Röntgenteleskop, das hochauflösende Aufnahmen liefert, die mit bodengestützten Teleskopen in einer klaren Nacht vergleichbar sind. Es wurde mit dem NASA-Shuttle Columbia im Juli 1999 unter der ersten weiblichen Kommandantin Eileen Collins ins All befördert.  

Seitdem haben Chandras ultrascharfe Röntgenbilder unser Verständnis von himmlischen Lichtquellen von jungen Sternen über Galaxienhaufen bis hin zu Planeten, Exoplaneten und dem Universum als Ganzes revolutioniert.

Wie Sie wissen, verwenden wir bei einem Beinbruch Röntgenstrahlen, um tief in dicke, dichte Knochen einzudringen, die sichtbares Licht nicht durchdringen kann. Chandras Röntgensicht blickt auf die jüngsten Sterne, die in den Gas- und Staubwolken unserer Galaxie entstehen, zeigt aktive Galaxien an den entlegensten Enden des Universums, sondiert die Trümmer eines massiven Sterns, der als Supernova explodierte, bildet das ansonsten unsichtbare heiße Gas in Galaxien und Galaxienhaufen ab und hat sogar die Aurora sichtbar gemacht, die mit Röntgenstrahlen an den Polen des Jupiters schimmert.  

Als wir Chandra in seiner Umlaufbahn einsetzten, bei mehr als einem Drittel der Entfernung von hier zum Mond, war unser erstes Ziel eine weit entfernte aktive Galaxie, die von einem supermassiven Schwarzen Loch angetrieben wurde.

Damit hatten wir eine Garantie für eine Röntgenstrahlen-Quelle, auf die wir das Teleskop ausrichten konnten. Während die Galaxie diesem Zweck tatsächlich wunderbar diente, offenbarte sie außerdem etwas sehr Seltsames. 

Sie wies einen langen, schmalen Strahl von Röntgenemission auf einer Seite auf. Das Team von Astronomen und Ingenieuren im Kontrollraum von Chandra dachte zunächst, dass etwas mit dem Teleskop schiefgelaufen sei, was dazu führte, dass Röntgenstrahlen fehlgeleitet wurden. Wir waren sehr erleichtert und natürlich aufgeregt, als wir erkannten, dass diese Röntgenemission mit einem bereits zuvor bekannten Strahl von Radio-Emission zusammenfiel, der aus dem Pol des sich drehenden Schwarzen Lochs mit annähernder Lichtgeschwindigkeit ausgestoßen wurde. 

Unsere erste Entdeckung markierte die Entstehung eines neuen Feldes: multi-Wellenlängen Untersuchungen von Radiojets. Diese Untersuchungen enthüllen noch immer weitere Geheimnisse der Funktionsweise dieser Jets.

Chandra enthüllt auch komplexe und dynamische Strukturen, wenn ein solcher Strahl das umgebende heiße Gas aus seinem Weg fegt und dabei Blasen im Röntgengas erzeugt, die mit Radioemissionen gefüllt sind. 

Chandra hat bisher nur ein paar wenige Prozent des Himmels betrachtet. Viele Entdeckungen warten auf unsere scharfen Röntgenaugen, während wir unsere Erforschung des Röntgenhimmels fortsetzen. 

Übersetzt von Anika Mehlis.

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