Status

Voltooid

Lancering

1983

Ruimtevaartorganisatie

ESA

Type

Röntgenstraling (0,025 – 25 nm / 0,05 – 50 keV)

Orbit

Elliptisch geocentrisch

Instrument met SRON-bijdrage

Low-Energy Imaging Telescopes

De grote kracht van EXOSAT lag niet alleen in zijn instrumenten, maar ook in zijn baan. De meeste satellieten draaien in een lage aardbaan, waarin de geobserveerde bronnen elke 90 minuten achter onze planeet verdwijnen. EXOSAT’s baan reikte tot wel 190.000 km hoogte, waardoor de röntgentelescoop tot wel negentig uur aaneengesloten naar één object kon kijken zonder dat de aarde het zicht blokkeerde. Dit gaf inzicht in veranderingen door de tijd heen.

Quasi-Periodic Oscillations

Een van de belangrijkste ontdekkingen van EXOSAT zijn Quasi-Periodic Oscillations (QPOs) in dubbelsterren met lage massa. Hij zag dat de röntgenstraling van sommige neutronensterren snel en regelmatig flikkerde. Dit gaf astronomen inzicht in hoe materie zich gedraagt vlak boven het oppervlak van een neutronenster. EXOSAT legde ook volledige cycli vast van röntgenuitbarstingen op neutronensterren. Dit zijn thermonucleaire explosies aan het oppervlak.

Active Galactic Nuclei

Ten tijde van EXOSAT wilden astronomen weten waarom de kernen van andere sterrenstelsels röntgenstraling uitzenden. Ze noemen dit Active Galactic Nuclei (AGN). Met EXOSAT kwamen ze erachter dat de helderheid van AGN varieert op tijdschalen van slechts uren of dagen. Omdat licht tijd nodig heeft om te reizen, betekende deze snelle variatie dat de bron fysiek klein moest zijn; in elk geval niet groter dan enkele lichtdagen, ofwel het formaat van ons zonnestelsel. Als een bron stopt met schijnen is het licht vanaf de achterkant immers langer onderweg dan het licht van de voorkant, naarmate het object groter is. Dit leverde het bewijs dat de enorme energieproductie niet afkomstig kon zijn van een uitgestrekte cluster sterren, maar geproduceerd moest worden door één enkel, compact superzwaar zwart gat.

Lees meer
Artist impression van EXOSAT
Artist impression van EXOSAT. Credit: ESA

Röntgenstraling is lastig op te vangen omdat het dwars door de meeste materialen heen vliegt, inclusief spiegels. Daarom gebruikte EXOSAT ‘scheerspiegels’ waar de straling onder een flauwe hoek van minder dan een graad invalt en wordt gereflecteerd naar de detector.

SRON’s bijdrage

SRON leverde de transmissietralie voor de twee Low Energy Imaging Telescopes (0.05 – 2 keV) aan boord. Deze splitsten het röntgenlicht uit in een regenboog om er een spectrum van te maken waarin de vingerafdrukken van chemische elementen uit af te lezen zijn. De tralies bestonden uit duizenden micrometer-dunne gouden draadjes, met een tussenruimte van slechts een paar micrometer, wat neerkomt op honderden lijnen per millimeter. Ze creëerden spectra waarin astronomen de vingerafdrukken zagen van elementen in de hete corona’s van sterren, de gasschijven rond compacte objecten en de restanten van ontplofte sterren.
SRON’s transmissietralies voor EXOSAT legden de basis voor latere bijdragen aan missies zoals Chandra en XMM-Newton.

Lees meer