Quellen von Gamma- und Röntgenstrahlung

Quellen von Gamma- und Röntgenstrahlung

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

Ein paar Fakten 3

Ein paar Fakten 4

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

Gamma Astronomie Der Nachthimmel in Gamma Licht CGRO/EGRET 6

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Kontinuierliche Gamma Quellen Beispiele Intragalaktische Quellen: Cygnus X-1, Hercules X-1 Eigene Sonne (Eruptionen) Quellen im Zentrum der Milchstrasse SNR RX J1713.73946 8

SNR RX J1713.7 3946 HESS 9

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

Binärsysteme Hercules X 1 Sternbild: Herkules Blauer Riese und Pulsar(Neutronenstern) Entfernung: etwa 15000 ly Energiepulse > 1TeV 11

Sonneneruptionen Teilchenwinde und Gamma- und Röntgenstrahlen Hervorgerufen in Regionen starker Magnetfelder Energien 1/10 der ruhigen Sonne Röntgenbild by Yohkoh-Satellit 11 Juni 1991 12

AGN aktive galaktische Kerne Relativistischer Jet M87 by Hubble Schwarzes Loch von 108-109 Sonnenmassen 13

AGN s Beispiel Markarian 421 14

AGN s Jets 15

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

Pulsare Rotierende Neutronensterne mit starken Magnetfeldern Neutronensterne -> mögl. Endstadium eines Sternes Dichte wie die eines Atomkernes (1 Trilliarde Tonnen pro cm3) Strahlungsintensität 75000 mal stärker als die Sonne Krebsnebel by CHANDRA 17

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

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

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

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

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

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

Typen von GRB s 25

Modell für GRB s Motor: Hypernova oder Kollision Schockfront trifft Interstellares Medium (ISM) Lorentzfaktoren von 100 1000 entspricht 99,99995% der Lichtgeschwindigkeit Elektronen des ISM werden beschleunigt und kühlen über Synchrotronemission 26

Gamma Ray Sources theoretische 27

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Röntgenastronomie 29

Röntgenastronomie Geschichtliches 1962 NASA V2-Raketen -> Scorpius X-1 1971 Satellit UHURU All-SkyX-Ray-Survey (339 Quellen) 1973 Ballon HEXE 1983 EXOSAT 1990 ROSAT starkes Wolterteleskop 1999 CHANDRA und XMMNewton 30

Röntgenastronomie Quellen Normale Sterne (Chromosphäre) Yohkoh Satellit 31

Röntgenastronomie Quellen Aktive Sterne (starke Teilchenwinde) 32

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

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

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

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

Literatur / Quellen Modern Astrophysics by Caroll / Ostlie http://science.hq.nasa.gov http://imagine.gsfc.nasa.gov http://sci.esa.int http://www.abenteuer-universum.de http:// www.weltderphysik.de http:// www.xray.mpe.mpg.de http://www.mpe.mpg.de http://www-xray.ast.cam.ac.uk 37