Swift der NASA hat dieses Bild von 73P/Schwassmann-Wachmann 3 aufgenommen, als es den Ringnebel umging. Bildnachweis: NASA. klicken um zu vergrößern
Der Komet 73P/Schwassmann-Wachmann 3 ist selbst mit einem kleinen Hinterhofteleskop am Nachthimmel sichtbar und wird sich nächste Woche der Erde am nächsten nähern (keine Sorge, er ist noch sehr weit entfernt). Eines der Merkmale dieses Kometen ist jedoch, dass er im Röntgenspektrum ungewöhnlich hell ist. Drei Röntgenobservatorien werden den Kometen in den kommenden Wochen beobachten, um herauszufinden, woraus er besteht und vielleicht sogar die Zusammensetzung des Sonnenwinds, der seinen Schweif verursacht.
Wissenschaftler, die den Swift-Satelliten der NASA verwenden, haben Röntgenstrahlen von einem Kometen entdeckt, der jetzt die Erde passiert und schnell auf seiner möglicherweise letzten Umlaufbahn um die Sonne zerfällt.
Swifts Beobachtungen bieten eine seltene Gelegenheit, mehrere laufende Geheimnisse über Kometen und unser Sonnensystem zu untersuchen, und Hunderte von Wissenschaftlern haben sich auf das Ereignis eingestellt.
Der Komet, genannt 73P/Schwassmann-Wachmann 3, ist selbst mit einem kleinen Hinterhofteleskop sichtbar. Die maximale Helligkeit wird nächste Woche erwartet, wenn sie sich innerhalb von 7,3 Millionen Meilen von der Erde oder etwa der 30-fachen Entfernung zum Mond befindet. Es besteht jedoch keine Bedrohung für die Erde.
Dies ist der hellste Komet, der jemals in Röntgenstrahlen entdeckt wurde. Der Komet ist so nah, dass Astronomen hoffen, nicht nur die Zusammensetzung des Kometen, sondern auch des Sonnenwinds bestimmen zu können. Wissenschaftler glauben, dass Atomteilchen, aus denen der Sonnenwind besteht, mit Kometenmaterial interagieren, um Röntgenstrahlen zu erzeugen, eine Theorie, die sich von Swift als wahr erweisen könnte.
Drei Weltklasse-Röntgenobservatorien, die sich jetzt im Orbit befinden – das Chandra-Röntgenobservatorium der NASA, das von Europa geführte XMM-Newton und das von Japan angeführte Suzaku – werden den Kometen in den kommenden Wochen beobachten. Wie ein Pfadfinder hat Swift diese größeren Einrichtungen darüber informiert, wonach sie suchen müssen. Diese Art der Beobachtung kann nur im Röntgenwellenbereich erfolgen.
„Der Komet Schwassmann-Wachmann ist ein Komet wie kein anderer“, sagte Scott Porter vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, der zum Swift-Beobachtungsteam gehört. „Während seiner Passage 1996 brach es auseinander. Jetzt verfolgen wir etwa drei Dutzend Fragmente. Die erzeugten Röntgenbilder liefern Informationen, die noch nie zuvor aufgedeckt wurden.“
Die Situation erinnert an die Deep Impact-Sonde, die vor etwa einem Jahr den Kometen Tempel 1 durchschlug. Diesmal hat die Natur selbst den Kometen gebrochen. Da Schwassmann-Wachmann 3 sowohl der Erde als auch der Sonne viel näher ist als Tempel 1 war, erscheint er derzeit im Röntgenbild etwa 20-mal heller. Schwassmann-Wachmann 3 passiert die Erde etwa alle fünf Jahre. Wissenschaftler konnten nicht ahnen, wie hell es diesmal in Röntgenstrahlen werden würde.
„Die Swift-Beobachtungen sind erstaunlich“, sagte Greg Brown vom Lawrence Livermore National Laboratory in Livermore, Kalifornien, der den Vorschlag für die Swift-Beobachtungszeit leitete. „Da wir den Kometen im Röntgenbild betrachten, können wir viele einzigartige Merkmale erkennen. Die kombinierten Ergebnisse der Daten mehrerer erstklassiger Observatorien im Orbit werden spektakulär sein.“
Swift ist in erster Linie ein Gammastrahlen-Burst-Detektor. Der Satellit verfügt auch über Röntgen- und ultraviolette/optische Teleskope. Aufgrund seiner Fähigkeit, sich schnell zu drehen, konnte Swift den Fortschritt des sich schnell bewegenden Kometen Schwassmann-Wachmann 3 verfolgen. Swift ist das erste Observatorium, das den Kometen gleichzeitig sowohl in ultraviolettem Licht als auch in Röntgenstrahlung beobachtet. Dieser Kreuzvergleich ist entscheidend, um Theorien über Kometen zu testen.
Swift und die anderen drei Röntgenobservatorien planen, ihre Kräfte zu bündeln, um Schwassmann-Wachmann 3 genau zu beobachten. Durch eine Technik namens Spektroskopie hoffen die Wissenschaftler, die chemische Struktur des Kometen zu bestimmen. Swift hat bereits Sauerstoff und Spuren von Kohlenstoff entdeckt. Diese Elemente stammen vom Sonnenwind, nicht vom Kometen.
Wissenschaftler glauben, dass Röntgenstrahlen durch einen Prozess namens Ladungsaustausch erzeugt werden, bei dem hoch (und positiv) geladene Teilchen der Sonne, denen Elektronen fehlen, Elektronen von Chemikalien im Kometen stehlen. Typisches Kometenmaterial umfasst Wasser, Methan und Kohlendioxid. Der Ladungsaustausch ist analog zu dem winzigen Funken, der in statischer Elektrizität zu sehen ist, nur bei einer viel größeren Energie.
Durch den Vergleich des Verhältnisses der emittierten Röntgenenergien können Wissenschaftler den Gehalt des Sonnenwinds bestimmen und auf den Gehalt des Kometenmaterials schließen. Swift, Chandra, XMM-Newton und Suzaku bieten jeweils ergänzende Funktionen, um diese knifflige Messung festzunageln. Die Kombination dieser Beobachtungen wird eine zeitliche Entwicklung der Röntgenstrahlung des Kometen bei seiner Navigation durch unser Sonnensystem liefern.
Porter und seine Kollegen bei Goddard und Lawrence Livermore testeten die Ladungsaustauschtheorie 2003 in einem erdgebundenen Labor. Dieses Experiment an der EBIT-I-Elektronenstrahl-Ionenfalle von Livermore erzeugte ein komplexes Spektrogramm der Intensität gegenüber der Röntgenenergie für eine Vielzahl von erwarteten Elemente im Sonnenwind und Kometen. 'Wir sind bestrebt, das Labor der Natur mit dem zu vergleichen, das wir geschaffen haben', sagte Porter.
Die von Deutschland geleitete ROSAT-Mission, die jetzt außer Dienst gestellt wurde, war die erste, die 1996 Röntgenstrahlen von einem Kometen von Hyakutake entdeckte. Dies war eine große Überraschung. Es dauerte etwa fünf Jahre, bis Wissenschaftler eine geeignete Erklärung für die Röntgenemission hatten. Jetzt, zehn Jahre nach Hyakutake, konnten Wissenschaftler das Rätsel lösen.
Originalquelle: NASA-Pressemitteilung