Op 10 december viert ESA’s röntgentelescoop XMM-Newton dat hij al een kwart eeuw actief is in een baan om de aarde. SRON heeft bijgedragen aan een van XMM-Newton’s drie instrumenten—de Reflection Grating Spectrometer. Sinds de lancering in 1999 volgden tal van ontdekkingen. We lichten er vier uit van de afgelopen vijf jaar.
Jupiters mysterie
XMM-Newton heeft samen met NASA’s Chandra röntgentelescoop een veertig jaar oud mysterie ontrafeld: Hoe ontstaat röntgen-noorderlicht aan Jupiters polen? Het blijkt dat Jupiter zijn magneetveld meesleurt terwijl hij ronddraait, waardoor de magnetische veldlijnen worden samengeperst. Dat verhit de deeltjes die door het magneetveld naar de polen worden gevoerd zo sterk dat ze röntgenstraling uitzenden.
De rand van een superzwaar zwart gat
Samen met NASA’s NuSTAR ruimtetelescoop heeft XMM-Newton heldere röntgenvlammen waargenomen vanuit de omgeving van een superzwaar zwart gat. Dit monster is tien miljoen maal zwaarder dan onze Zon en licht in het centrum van een sterrenstelsel op 800 miljoen lichtjaar afstand. De telescopen vingen röntgenvlammen op die vanaf de corona weerkaatsten op het gas rond het zwarte gat. Daarbij zagen ze voor het eerst ook de echo van die vlammen die werden teruggekaatst door het gas aan de achterkant van het zwarte gat. Astronomen wisten een 3D-kaart te maken van de omgeving van het zwarte gat door de vertraging uit te rekenen tussen de oorspronkelijke vlammen en hun echo’s.
Zwart gat op de weegschaal
Nog verder weg, op een miljard lichtjaar van de Aarde, zweeft een superzwaar zwart gat dat astronomen met XMM-Newton op de weegschaal hebben gelegd. Ze keken naar de echo’s van röntgenstralen die vanuit de corona op de gasschijf rond het zwarte gat weerkaatsen. De corona is een gaswolk van een miljard graden Celsius wiens eigenschappen sterk gelinkt zijn aan die van het zwarte gat. Door te kijken naar de echo’s van haar straling konden de onderzoekers zien hoe de corona verandert. Daaruit leidden ze de massa en draaisnelheid af van het zwarte gat.
Gas klotst tussen sterrenstelsels
XMM-Newton heeft voor het eerst direct aanwijzingen gevonden dat het hete gas tussen sterrenstelsels levendig stroomt en klotst. De smoking gun was de Perseus Cluster, op 240 miljoen lichtjaar afstand. Die bevat honderden tot duizenden sterrenstelsels en een enorme hoeveelheid intergalactisch gas die met temperaturen van vijftig miljoen graden helder schijnen met röntgenlicht. XMM’s observaties van dit ‘intracluster medium’ was essentieel om meer te begrijpen over hoe clusters van sterrenstelsels vormen en evolueren. Astronomen vermoeden dat deze gigantische stromen gedreven worden door kleinere subclusters die botsen en samensmelten met het hoofdcluster.
Blik vooruit
XMM-Newton’s observaties dienen ook om ons voor te bereiden op de toekomstige ESA-missie NewAthena, met een hogere spectrale resolutie en een grotere spiegel dan elke andere röntgentelescoop. SRON ontwikkelt de camera voor NewAthena’s X-IFU spectrometer. Bovendien werkt SRON aan X-IFU’s back-up detectoren.