Universität Tübingen
Temporale und spektrale Untersuchungen des Röntgendoppelsternsystems Her X-1/HZ Herculis
Abstract
30 Jahre sind seit der Entdeckung des Röntgendoppelsternsystems Her X-1/HZ Herculis durch den Satelliten UHURU vergangen. Mittlerweile gehört dieses Objekt neben Cyg X-1 zu den best untersuchten Objekten der Röntgenastronomie. Doch auch nach so vielen Jahren der Erforschung dieser Objekte gibt es immer noch zahlreiche Phänomene, die der Erklärung bedürfen. Zunächst werden in dieser Arbeit die Grundlagen der Astronomie im Allgemeinen und der Röntgendoppelsternsysteme im Speziellen erläutert (Kapitel 1). Anschließend wende ich mich der Beschreibung des Röntgendoppelsternsystems Her X-1/ HZ Her zu und fasse zusammen, was unser derzeitiger Stand des Wissens über dieses Objekt ist (Kapitel 2). In dieser Arbeit werden sowohl Beobachtungen von Röntgensatelliten als auch erdgebundene optische Beobachtungsdaten ausgewertet. Die aus dem Röntgenbereich analysierten Daten stammen von dem amerikanischen Röntgensatelliten RXTE (Rossi-X-Ray-Timing-Experiment). Die optischen Beobachtungsdaten wurden von unterschiedlichsten Arbeitsgruppen auf der ganzen Welt im Verlauf der letzten 27 Jahre gemacht. Diese enorme Datenbasis von fast 17000 Datenpunkten verteilt über vier Spektralbänder werden unter verschiedenen Gesichtspunkten in dieser Arbeit analysiert. Mittels der Röntgendaten wurden Untersuchungen über die Form des Pulses von Her X-1 vorgenommen. Dabei stellte ich eine Abweichung der Pulsform von der ansonsten bekannten fest. Nähere Untersuchungen ergaben, dass das Auftreten dieser Pulsform mit einer verminderten Akkretionsrate erklärt werden kann (Kapitel 3). Des Weiteren wurde die Lage der Zyklotronresonanzlinie phasenaufgelöst untersucht. Aufgrund einer Änderung der Zyklotronlinienenergie zwischen 1991 und 1993 um 23%, von 34 auf 41 keV (Gruber et al., 2001) konnten die Daten nur relativ und nicht absolut mit alten Beobachtungen verglichen werden. Die von Voges et al., (1982) und Soong et al (1990) gefundenen Ergebnisse konnten jedoch tendenziell bestätigt werden (Kapitel 4). Aus den optischen Daten von HZ Her, dem Begleiter von Her X-1, wurde die Variation des optischen Profils näher untersucht. Aufgrund des großen Datensatzes konnten die bereits von Gerend & Boynton (1976) gefunden Variationen noch deutlicher herausgearbeitet werden. Es ist außerdem gelungen, ein Modell zu entwickeln, das die Möglichkeit bietet Turn-Ons aufgrund aktueller Beobachtungen vorauszusagen (Kapitel 5). Als Abschluss wurde ein existierender Programmcode für Doppelsterne um eine Akkretionsscheibe erweitert. Dabei lag das Hauptaugenmerk auf den Eigenschaften des Röntgendoppelsternsystems Her X-1/HZ Her und seinen Eigenheiten. Mittels der Simulation war es möglich, die wesentlichen Eigenschaften der Lichtkurve von HZ~Her zu reproduzieren. Es wurde ausserdem möglich die Bewegung der Hot Spots auf der Oberfläche des optischen Begleiters zu beschreiben. (Kapitel 6).
Author and committee
dc:creator, dc:contributor.*- Author
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- Risse, Marc Patrick
Identifiers
dc:identifier.*- Identifier
- hdl:10900/48502