Quellen von Gamma- und Röntgenstrahlung

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1 Quellen von Gamma- und Röntgenstrahlung

2 Übersicht Ein paar Fakten Kontinuierliche Gamma-Strahlungsquellen (GRS) Gamma-Strahlen-Blitze (Gamma-Ray-Bursts (GRB)) Röntgen-Quellen 2

3 Ein paar Fakten 3

4 Ein paar Fakten 4

5 Geschichtliches Gamma Astronomie kurzer Abriss Untersuchungen zunächst nur mittels Satelliten möglich 1961 Explorer IX - erster Satellit mit Gamma-Strahlen-Teleskop im All 1991 NASA schießt CGRO (ComptonGamma-Ray-Observatory) ins All 2002 ESA schießt INTEGRAL (INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory) ins All 5

6 Gamma Astronomie Der Nachthimmel in Gamma Licht CGRO/EGRET 6

7 Übersicht Ein paar Fakten Kontinuierliche Gamma-Strahlungsquellen (GRS) Gamma-Strahlen-Blitze (Gamma-Ray-Bursts (GRB)) Röntgen-Quellen 7

8 Kontinuierliche Gamma Quellen Beispiele Intragalaktische Quellen: Cygnus X-1, Hercules X-1 Eigene Sonne (Eruptionen) Quellen im Zentrum der Milchstrasse SNR RX J

9 SNR RX J HESS 9

10 Binärsysteme Cygnus X 1 Blauer Riese und schwarzes Loch Entfernung: 7200 Lichtjahre Sternbild: Schwan Schwarzes Loch: 12x Msonne auf etwa 0.001% dsonne Blauer Riese: 40 Msonne auf 20x dsonne 10

11 Binärsysteme Hercules X 1 Sternbild: Herkules Blauer Riese und Pulsar(Neutronenstern) Entfernung: etwa ly Energiepulse > 1TeV 11

12 Sonneneruptionen Teilchenwinde und Gamma- und Röntgenstrahlen Hervorgerufen in Regionen starker Magnetfelder Energien 1/10 der ruhigen Sonne Röntgenbild by Yohkoh-Satellit 11 Juni

13 AGN aktive galaktische Kerne Relativistischer Jet M87 by Hubble Schwarzes Loch von Sonnenmassen 13

14 AGN s Beispiel Markarian

15 AGN s Jets 15

16 Quasare schwarze Löcher als Zentrum (vermutlich) Sehr breite Abstrahlcharakteristik z.t. Extreme Leuchtkraft 1 Billion mal stärker als die Sonne Am weitesten entfernte Objekte im uns bekannten Universum 16

17 Pulsare Rotierende Neutronensterne mit starken Magnetfeldern Neutronensterne -> mögl. Endstadium eines Sternes Dichte wie die eines Atomkernes (1 Trilliarde Tonnen pro cm3) Strahlungsintensität mal stärker als die Sonne Krebsnebel by CHANDRA 17

18 Pulsare der Krebsnebel SNR mit Pulsar Helligkeit: 8,4 mag Entfernung 6300 Lichtjahre Sternbild: Stier 1054 von chinesischen Astronomen beob. 18

19 Galaktisches Zentrum (Milchstrasse) Gamma-Aufnahme des galaktischen Zentrums Von MAGIC Gamma-Spektrum des Galaktischen Zentrums im Vergleich mit dem des Krebsnebels 19

20 Kontinuierliche Gamma Quellen Beispiele Extragalaktische Quellen: Seyfert-Galaxie NGC 4151 Elliptische Riesengalaxie Markarian 421 Quasar 3C279 Entfernung : 7 Mrd. ly Strahlt im Gamma 40 Mio. mal stärker als im Optischen CGRO 20

21 Unidentifizierte Gamma Quellen 172 von 271 von EGRET(CGRO) gefundenen Objekten sind nicht identifizert All-Sky-Image der unbekannten Quellen by CGRO 21

22 Übersicht Ein paar Fakten Kontinuierliche Gamma-Strahlungsquellen (GRS) Gamma-Strahlen-Blitze (Gamma-Ray-Bursts (GRB)) Röntgen-Quellen 22

23 Beobachtung GRB s: isotroper Gamma-Ray-Background von CGRO Folgerung: GRB s ausserhalb unserer Galaxie Bezeichnung u.a. als diffuser Gammahintergrund 23

24 Gamma Ray Bursts Sehr junges Forschungsgebiet 1967 erstmals, zufällig entdeckt durch amerikanische Militärsatelliten VELA Opt. Nachleuchten (Afterglow) Isotrop verteilt und sehr weit entfernt (kosmologische Rotverschiebung bis zu z ~ 6) 24

25 Typen von GRB s 25

26 Modell für GRB s Motor: Hypernova oder Kollision Schockfront trifft Interstellares Medium (ISM) Lorentzfaktoren von entspricht 99,99995% der Lichtgeschwindigkeit Elektronen des ISM werden beschleunigt und kühlen über Synchrotronemission 26

27 Gamma Ray Sources theoretische 27

28 Übersicht Ein paar Fakten Kontinuierliche Gamma-Strahlungsquellen (GRS) Gamma-Strahlen-Blitze (Gamma-Ray-Bursts (GRB)) Röntgen-Quellen 28

29 Röntgenastronomie 29

30 Röntgenastronomie Geschichtliches 1962 NASA V2-Raketen -> Scorpius X Satellit UHURU All-SkyX-Ray-Survey (339 Quellen) 1973 Ballon HEXE 1983 EXOSAT 1990 ROSAT starkes Wolterteleskop 1999 CHANDRA und XMMNewton 30

31 Röntgenastronomie Quellen Normale Sterne (Chromosphäre) Yohkoh Satellit 31

32 Röntgenastronomie Quellen Aktive Sterne (starke Teilchenwinde) 32

33 Röntgenastronomie Quellen Supernovae (SNR s) SNR Cassiopeia A in X-Rays by CHANDRA 33

34 Röntgenastronomie Quellen Binärsysteme z.b. Scorpius X-1 oder Cygnus X-1 34

35 Röntgenastronomie Quellen Antennen-Galaxie Sternbild Rabe ULX Ultra Luminous X-Ray Sources z.b. in Interagierenden Galaxien 35

36 Röntgenastronomie...USW..USW Science is a neverending Story 36

37 Literatur / Quellen Modern Astrophysics by Caroll / Ostlie