Weiße Zwerge, Neutronensterne und Schwarze Löcher

Transkript

1 Weiße Zwerge, Neutronensterne und Schwarze Löcher Werner Becker Max-Planck Institut für extraterrestrische Physik Max-Planck Institut für Astrophysik

2 Supernovaüberreste: SNRs

3 Historische Supernovaüberreste: Kepler-SNR (SN 1604 AD) Zusammengesetztes Bild des Keplerschen Supernovaüberrestes, bestehend aus einer Röntgen-, optischen und Infrarotaufnahme des Überrestes.

4 Historische Supernovaüberreste: Kepler (SN 1604)

5 Historische Supernovaüberreste: G (SN 386) Der Supernovaüberrest G mit zentraler kompakter Punktquelle (Radio- u. Röntgenpulsar). Pulsar Entfernung ca Lichtjahre. Gut zu erkenne der vom Pulsar energetisch gespeiste Synchrotronnebel (blau). (low-, medium-, high energy X-rays)

6 Historische Supernovaüberreste: G (SN 386) Charakteristische Pulsarparameter P~64ms τ ~ yrs d 5kpc log L ~ 36.8 erg/s x G XMM MOS1/2 PSR J Becker et al. 2003

7 Historische Supernovaüberreste: G (SN 386) PSR J Lichtkurve der Röntgenpulse von PSR J Becker et al

8 Historische Supernovaüberreste: CAS-A (SN 1680) kompakte Zentralquelle (low-, medium-, high energy X-rays) Entfernung ca Lichtjahre, Ausdehnung ca. 28 Lichtjahre, Gastemperatur ca K

9 Historische Supernovaüberreste: CAS-A (SN 1680) Silizium Kalzium Eisen K-Linie

10 Historische Supernovaüberreste: Tycho (SN 1572) Überrest des von Tycho im Jahre 1572 beobachteten Supernova. Gastemperatur innen ca. 10 Mio Grad, außen ca. 20 Mio Grad. Das fehlen eines zentralen kompakten Überrestes ist in Übereinstimmung mit der von Tycho gemessenen Lichtkurve vomtyp Ia. (low-, medium-, high energy X-rays)

11 Historische Supernovaüberreste: Tycho (SN 1572) T.Stadelbauer (2004)

12 Historische Supernovaüberreste: 3C58 (SN 1181) PULSAR

13 Historische Supernovaüberreste: Crab-Nebel (SN 1054) Krebs-Nebel: Überrest der historischen SN aus dem Jahre 1054 Pulsar, P=33 ms (Radio, optisch, Röntgen) Entfernung: ca LJ, Ausdehnung ca. 7 x 10 LJ

14 Historische Supernovaüberreste: Crab-Nebel (SN 1054) Chandra X-ray Observatory Hubble Space Telescope

15 Supernovaüberreste: SNRs

16 Supernovaüberreste: SNRs

17 Supernovaüberreste: SNRs

18 Supernovaüberreste: SNRs Turbolenzen lassen die Schale der ringförmigen Röntgenemission instabil werden.

19 Supernovaüberreste: Strahlungsprozesse Bremsstrahlung:

20 Supernovaüberreste: Strahlungsprozesse Stoßanregung

21 Supernovaüberreste: Strahlungsprozesse Synchrotron- und Zyklotronstrahlung

22 Supernovaüberreste: Strahlungsprozesse

23 Historische Supernovaüberreste: RCW 103 (SN 300BC) PSR J Alter ~ 2000 Jahre Entfernung = LJ - Zentrale Punktquelle mit Schwarzkörper ähnlichem Spektrum T~ K 1E Starke Flussvariabilität in ROSAT + ASCA Daten Becker & Aschenbach 2002

24 Historische Supernovaüberreste: RCW 103 (SN 300BC) XMM Alter ~ 2000 Jahre Entfernung = LJ - Zentrale Punktquelle mit Schwarzkörper ähnlichem Spektrum T~ K - Starke Flussvariabilität in ROSAT + ASCA Daten (low-, medium-, high energy X-rays) Becker & Aschenbach 2002, astro-ph/

25 Historische Supernovaüberreste: RCW 103 (SN 300BC) Schaudel, Becker & Aschenbach 2002

26 Historische Supernovaüberreste: G (SN??) Junger, sauerstoffreicher Supernovaüberrest mit einem Pulsar. Andere, im Spektrum beobachtet Elemente sind Neon, Magnesium, Silizium, Schwefel. PULSAR Ausdehnung des SNRs ca. 36 Lichtjahre. Alter ca Jahre (low-, medium-, high energy X-rays)

27 Supernovaüberreste in der Nachbargalaxie LMC E Supernovaüberrest in der kleinen Magellanschen Wolke, einer Satellitengalaxie der Milchstraße, in einer Entfernung von ~ Lichtjahren. Das Alter des SNR wird auf nur 1000 Jahre geschätzt. Ausdehnung des SNR ca. 40 Lichtjahre.

28 Supernovaüberreste in der Nachbargalaxie LMC: N132D Im Röntgenlicht beobachtet mit dem Röntgenobservatorium Chandra (NASA) optisches Aufnahme Alter des SNR ~ 3000 Jahre, Entfernung ca Lichtjahre. Temperatur des Gases ca. 10 Mio. Grad, Ausdehnung des SNR ca. 80 Lichtjahre

29 Supernovaüberreste: SNRs Chinesische Astronomen beobachteten einige Gaststerne, von denen man heute annimmt, dass es sich um Supernovae in unserer Galaxie gehandelt hat. Veiteilung der Entfernungen der optisch detektierten Supernovaüberreste

30 Historische Supernovaüberreste: Man kennt nur 11 historische Supernovaüberreste Strom, A&A, 288, L1-4 (1994)