Modernes Röntgenteleskop-Design: Wolter-Schwarzschild-Optik (Grazing Incidence)

Röntgenteleskope können keine konventionellen Linsen/Spiegel verwenden – Röntgenstrahlen dringen bei normaler Incidenz ein oder werden absorbiert. Die Lösung: Wolter-Schwarzschild-Glanzincidenz-Optik.

Prinzip

Röntgenstrahlen reflektieren bei sehr flachen Winkeln (<1–2°) von glatten, dichten Oberflächen. Geschachtelte konzentrische Spiegel (parabolische + hyperbolische Segmente) sammeln und fokussieren Röntgenstrahlen auf eine Brennebene.

Designvarianten

• Typ I (Wolter I): Paraboloid + Hyperboloid (am häufigsten: Chandra, XMM-Newton, Swift).
• Typ II: Paraboloid + Hyperboloid (andere Geometrie; größeres Gesichtsfeld).
• Typ III: Zwei Hyperboloide (selten).

Vorteile

• Hohe effektive Fläche (Verschachtelung vieler Schalen).
• Breites Gesichtsfeld (~30 Bogenminuten).
• Minimale Absorption (Glanzincidenz).
• Erreichbare Winkelauflösung (<0,5 Bogensekunde für Chandra).

Aktuelle Fortschritte

• Silikon-Poren-Optik (Athena), verstellbare Optik (Lynx-Konzept), Hummer-Auge (weitfeldige Transientenmonitore).

Glanzincidenz ist die ermöglichende Geometrie für alle Röntgenastronomie – enthüllt Schwarze Löcher, Neutronenstern, Galaxienhaufen und kosmisches Feedback.