上のX線画像は、天の川銀河の隣人である大マゼラン雲を示しています。この画像には、ガスからのぼんやりとした放射、介在する恒星、遠く離れた銀河核、そして32年前に地球から初めて観測された超新星爆発の残骸が中心に写っており、これらはすべて15万8200光年離れた私たちの銀河系を周回しています。しかし、地球に戻ると、この状態に到達するまでに数十年にわたる研究と、いくつかの劇的な失敗がありました。
マックス・プランク地球外物理学研究所の科学者たちは、eROSITA望遠鏡が過去2週間に宇宙から撮影した美しいファーストライト画像を公開した。彼らは最終的に、eROSITAとART-XC望遠鏡（どちらもスペクトル・レントゲン・ガンマ（SRG）ミッションの一環として夏に打ち上げられた）を用いて、X線で空の地図を作成し、宇宙の構造そのものをより深く理解することを目指している。このミッション、特にeROSITAは、1999年の打ち上げ直後に不運にも終焉を迎えたABRIXASの亡霊を運ぶことになる。
科学者たちは何十年もの間、高エネルギー、いわゆる「硬」X線を測定する強力なX線サーベイを渇望してきました。ソビエト連邦の科学者たちは1987年にそのようなミッションを提案しましたが、ソビエト連邦の崩壊とともに頓挫しました。X線天文学は、ブラックホール、銀河団、超新星残骸といった、宇宙で最も高密度で高温の領域を探査することで、天文学者が宇宙について抱く最大の疑問のいくつかを解明する研究を行っています。銀河団の理解は、宇宙の大規模構造と進化を理解する上で特に重要です。チャンドラX線観測衛星やXMMニュートンのような強力なX線望遠鏡は、宇宙のより小さな領域や個々の天体の観測に用いられています。
しかし、科学者たちは探査望遠鏡を必要としています。宇宙に関するより広範な疑問に答えるために、そして他の高性能なX線望遠鏡をどこに向けるべきかを知るための道しるべとして、X線波長で全天をマッピングする望遠鏡です。eROSITAは、その夢をついに実現する方法です。大マゼラン雲の画像は美しいものですが、最終的にはこの望遠鏡は硬X線で全天を撮影し、夜空に関するこれまで見たことのない情報、そしておそらく10万もの新しい銀河団を明らかにするでしょう。より多くの銀河団を発見することで、科学者は暗黒物質（宇宙の質量の大部分を占めていると思われる一見透明な物質）と暗黒エネルギー（その存在が宇宙の膨張率の増加を引き起こしていると考えられている）の挙動をより正確に把握できるようになります。
個々の銀河は衝突し、合体し、進化しますが、宇宙全体の歴史についてはあまり多くの情報を提供してくれません。しかし、eROSITAとART-XCが撮影しようとしている銀河団は、「宇宙の大規模構造の形成史の化石記録のようなものだ」と、ハーバード・スミソニアン天体物理学センターの天体物理学者グラント・トレンブレイ氏はギズモードに語りました。「それらは宇宙の網の結節点となるのです。蜘蛛の巣の地図を描こうとするようなもので、実際の糸は見えませんが、それらをつなぐ結節点は見えます。それでも、少なくとも網の構造の大部分は把握できるのです。」
最初のX線天体サーベイ衛星ROSAT（レントゲンサテリットの略）は1990年に打ち上げられました。この望遠鏡は、低エネルギーの「軟」X線波長域で史上初の全天X線サーベイを実施し、数千件の観測を行いました。これは、arXiv物理学プレプリントサーバーに掲載されたeROSITAの科学概要に記載されています。しかし、ROSATの観測範囲外にある高エネルギーの「硬」X線波長域には、豊富なデータが隠されているようでした。ドイツの科学者たちは、ROSATの後継機としてABRIXAS（A Broadband Imaging X-ray All-sky Survey）を提案しました。
ABRIXASは、XMMニュートン望遠鏡に搭載された鏡と検出器の技術を活用し、7つの小型望遠鏡をコンパクトながらも強力な衛星に統合する計画でした。2,000万ドルという比較的小規模な予算でわずか3年の開発期間を要し、ROSATが観測できなかった宇宙の開拓に挑む準備が整っていました。しかし、打ち上げからわずか3日後、悲劇が起こりました。メインバッテリーが故障し、観測を行うことが叶わなかったのです。
ハーバード大学天文台の実用天文学教授、ジョナサン・グリンドレイ氏は、この損失は「悲劇的」だとギズモードに語った。カリフォルニア大学サンタクルーズ校の准教授、テスラ・ジェルテマ氏は、それ以来、空の硬X線の調査は行われていないとギズモードに語った。
科学者たちは、ABRIXASが発見できると分かっていた銀河団やその他の高エネルギー天体を明らかにするために、代替となるものを切望していました。今日に至るまで、「ROSATの全天サーベイデータを依然として使用しているプロジェクトは数多くあります」とジェルテマ氏は言います。
ABRIXAS を率いたドイツの研究所は 2002 年に代替案として、ISS にドッキングするほぼ同一のミッションを提案しましたが、ISS はそれを飛ばすのに理想的な場所ではなく、スペースもないことに気づきました。その後 2005 年に、ABRIXAS (現在は eROSITA) のピーター・プレデールは、当時マックス・プランク理論物理学研究所高エネルギーグループのディレクターであったギュンター・ハジンガーとともに宇宙飛行を行いました。2 人は同様の技術に基づき、ABRIXAS の 5 倍の有効面積を持つ望遠鏡について話し合い、簡単な計算を行いました。着陸後、2 人は同僚に、翌日ロシアの同僚に発表するためのプレゼンテーションを一晩でまとめるように依頼しました。こうして、eROSITA (Extended ROentgen Survey with an Imaging Telescope Array) が誕生しました。これは事実上、ROSATの25倍の感度を持つ初の全天硬X線画像化キャンペーンとなり、90億年前の宇宙を観測することになる。
ABRIXASの失敗がなければ、「eROSITAは存在しなかったでしょう」とプレデール氏はGizmodoに語った。「eROSITAはABRIXASが実現できたであろうよりもはるかに大きく、はるかに優れたものになっています。」
ABRIXASの失敗により、科学者たちは同衛星の最高のソフトウェアとミラーなどのハードウェア、そして近年の検出器技術の進歩を組み込む時間を得ることができました。マックス・プランク協会とDLRは2009年にeROSITAの資金を確保し、このミッションはロシアの硬X線サーベイナブル望遠鏡ART-XCと同時打ち上げされる予定でした。これは、ソビエト連邦の科学者たちが数十年前に抱いていた夢の実現でした。大規模プロジェクトにつきものの遅延を経て、ロスコスモスは昨年夏にミッションを開始しました。
これらの調査は、他のX線探査ミッションへの道しるべとなるだけでなく、それだけの価値もあるとジェルテマ氏は説明した。光学望遠鏡や電波望遠鏡が何か奇妙なものを発見した場合、これらの調査は他の発見をさらに説明する追加情報を含んでいる可能性がある。
しかし、eROSITAとART-XCは、何よりも将来に向けた重要なツールとなるでしょう。科学者たちは、米国科学アカデミーが10年計画で提案する4つの新たな旗艦ミッションの一つであるLynx X線観測衛星のような、さらに新しく強力なX線望遠鏡の構想を描いています。
「Lynxは、eROSITAが切り開く広大な発見の空間を追求する準備ができている」とトレンブレイ氏は語った。
プレデール氏はABRIXAS時代をほぼ乗り越えたようだ。20年ぶりにeROSITAの初観測画像を見た感想を尋ねると、彼は鼻で笑った。「素晴らしいですね」と彼は言った。
