Forschungsthemen

Röntgendurchmusterungen

Himmelskarte im Röntgenbereich

Die erste vollständige Röntgenkarte des Himmels im Bereich 0.2-2.3 keV

Bild: MPE/IKI

Seit dem Jahr 2006 beteiligen wir uns an der Planung, seit 2019 an der wissenschaftlichen Auswertung der Himmelsdurchmusterungen im Röntgenlicht mit der Hauptnutzlast eROSITA an Bord des Satelliten Spektrum-Röntgen-Gamma (SRG). Das in deutsch-russischer Kooperation entwickelte Projekt hat im Dezember 2019 die erste von 8 geplanten vollständigen Durchmusterungen des Himmels im Röntgenlicht begonnen und wird alle vergangenen Durchmusterungen in den Schatten stellen. Die erstellten Kataloge werden die umfangreichsten Populationsstudien aller im Röntgenbereich anzutreffenden Objekte erlauben. Folgebeobachtungen mit SDSS und 4MOST sind in Planung.

Röntgendoppelsterne

Nova YZ Ret in its early fireball phase

Künstlerische Darstellung der Nova YZ Ret in der frühen Ausbruchsphase eines Feuerballs

Bild: Annika Kreikenbohm

Kataklysmische Variablen (CVs) sind kompakte, wechselwirkende Doppelsterne mit kurzer Periode und mit einem Weißen Zwerg als Primärstern. Unser Forschungsinteresse konzentriert sich hauptsächlich auf Systeme, die einen stark magnetischen Weißen Zwerg beherbergen. Hier ist das Magnetfeld groß genug (1 - 230 MegaGauß), um den Massentransfer vom massenspendenden Sekundärstern stark zu modifizieren. Im Gegensatz zu nichtmagnetischen CVs wird das einfallende Material radial in einen kompakten Bereich kanalisiert, wo die meiste kinetische Energie als Röntgen- und Zyklotronemission freigesetzt wird. Wir verwenden spektrale und zeitliche Informationen von Röntgenmissionen wie XMM-Newton, um ein genaues Verständnis der komplexen Akkretionszone zu erhalten. Darüber hinaus versuchen wir, die Struktur des Massenstroms und des erhitzten Weißen Zwergs aufzulösen, indem wir indirekte bildgebende Verfahren wie Doppler-Tomographie, Eclipse Mapping und Lichtkurvenmodellierung einsetzen.

Isolierte Neutronensterne

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Röntgenbild der Himmelsregion um den Pulsar B0656+14, helle Quelle in der Bildmitte

Bild: eROSITA collaboration / AIP

Isolierte Neutronensterne sind eine neue Klasse von weichen Röntgenstrahlern, die von ROSAT entdeckt wurde. Sie zeigen einige einzigartige Eigenschaften, die in den letzten zehn Jahren viele Folgestudien nach sich gezogen haben: ein sehr weiches, thermisches Röntgenspektrum mit sehr geringer interstellarer Absorption, kein offensichtliches Anzeichen von magnetosphärischer Emission und keine Assoziation mit einem Supernova-Überrest. Trotz der Erwartung, Tausende dieser Objekte in der ROSAT-Himmelsdurchmusterung zu finden, konnten bisher nur sieben eindeutig identifiziert werden, die jetzt als die "Magnificent Seven" bezeichnet werden. Unsere Gruppe war an der Entdeckung von zwei von ihnen, RBS1223 und RBS1556, beteiligt, die in der ROSAT-Himmelsdurchmusterung als helle Röntgenquelle ohne optisches Gegenstück bis zu einer Größenordnung von 25,6 identifiziert wurden. Das große Interesse an diesen Quellen ergab sich aus der Tatsache, dass diese Sterne die einzigartige Möglichkeit bieten, die Oberfläche eines Neutronensterns unbelastet von jeder anderen Emission zu untersuchen. Es besteht die Hoffnung, dass diese Sterne dazu beitragen, Einschränkungen der Zustandsgleichung der ultradichten Materie abzuleiten.

Galaktische Staubstreuhalos

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Staubstreuhalo um den Schwarzlochkandidaten MAXI J1348-630

Bild: eROSITA collaboration / AIP

Staubstreuhalos können entstehen, wenn das Licht einer entfernten Röntgenquelle auf dem Weg zur Erde auf eine Staubschicht trifft, z.B. in einem Spiralarm unserer unserer Milchstrasse. Das Licht wird dann gestreut, wird also aus der ursprünglichen Ausbreitungsrichtung abgelenkt. Leuchtet die Hintergrundslichtquelle kontinuierlich, entsteht ein mehr oder weniger strukturloser Nebel. Ist das Hintergrundslicht kurzlebig, sozusagen ein Blitzlicht, entsteht als Echo des Streuvorgangs ein Ring. Das gestreute Licht legt einen längeren Weg zurück als das direkt gesendete. Aus der Streugeometrie können mit hoher Präzision Entfernungen zur Lichtquelle und zum streuenden Medium bestimmt werden.

Letzte Aktualisierung: 9. Mai 2022