Bestuderen van het hete universum

De X-ray Evolving Universe Spectroscopy missie XEUS is een van de grootschalige missies die ESA heeft geselecteerd om nader te bestuderen binnen het Cosmic Vision programma. Verdere selectie zal plaatsvinden in 2009 en 2011 met het doel een grote missie te lanceren voor 2020.

XEUS zal de volgende thema's onderzoeken:
– hoe supermassieve zwarte gaten worden gevormd en groeien,
– hoe terugkoppeling van deze zwarte gaten de groei van het sterrenstelsel beïnvloedt,
– hoe grootschalige structuur evolueert en de rol van donkere materie,
– hoe de baryonische component van deze structuur chemisch verrijkt wordt,
– en hoe de zwaartekracht zich gedraagt in de sterke veldgrens.

Deze thema's zijn niet alleen het domein van röntgenstralen en de mogelijkheden van XEUS zullen volledig complementair zijn aan die van de belangrijke toekomstige observatoria op de grond en in de ruimte (JWST, LISA, ALMA, ELT en SKA).

Om deze thema's te kunnen bestuderen, wordt er gewerkt aan een missie met een nooit eerder geëvenaarde hoekresolutie en effectief oppervlak. Het brandpuntsvlak zal bestaan uit een serie instrumenten, waaronder een Wide Field Imager, een polarimeter, een detector voor het meten van röntgenstralen met een hoge energie, een detector met een hoge tijdresolutie en een cryogene spectrometer. Er wordt rekening mee gehouden dat er aparte ruimtevaartuigen voor de optica en de detector nodig zijn om een focale lengte van 35 meter te bereiken.

Cryogene spectrometer
SRON leidt de ontwikkeling van de cyrogene spectrometer in Europa en is momenteel bezig met het bouwen van een prototype (Eureca). Deze detector bestaat uit een array van calorimeters (absorbers) uitgelezen door Transition Edge Sensors (lezen het verschil in weerstand uit van een supergeleider nadat de temperatuur van de aangekoppelde absorber is verhoogd als gevolg van een invallend foton). Deze detectoren hebben een gelijke spectrale resolutie als de buigingsinstrumenten op XMM-Newton en Chandra, maar combineren dit vermogen met het vermogen om beelden met een hoge spectrale resolutie te maken.

Andere missies die geselecteerd zijn binnen het Cosmic Vision programma zijn de LISA (gravitatiegolven) en de TANDEM/LAPLACE (studie van de buitenste planeten) missies.