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Fakultät für Physik - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 01/05 Podcast
X-ray Properties of Galactic Supernova Remnants

X-ray Properties of Galactic Supernova Remnants

Fakultät für Physik - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 01/05 vor 23 Jahren

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In den letzten Jahren wurden 373 ausgedehnte Roentgenquellen in der
ROSAT Himmelsdurchmusterung (RASS) als Supernova Ueberreste (SNRs)
Kandidaten identifiziert (Busser, 1998). Ein Ziel der vorliegenden
Arbeit war die genaue Untersuchung und Identifizierung dieser
Galaktischen SNR Kandidaten an Hand ihrer Roentgen- und
Radiomorphologie. Diese Analyse erlaubte es fuer die untersuchten
Objekte, zwischen extragalaktischen Hintergrundsquellen und SNR
Kandidaten zu unterscheiden. Rund 16% der 373 Kandidaten (59)
stellten sich als wahrscheinliche Galaxien oder Galaxienhaufen
heraus, wohingegen sich 99 Kandidaten als unechte
Hintergrundsquellen erwiesen. Nachbeobachtungen der besten
Kandidaten wurden im Radioband sowie im Roentgenband durchgefuehrt
und G38.7-1.4 und G296.7-0.9 als SNRs identifiziert. Neun Objekte
wurden als hervorragende Kandidaten und weitere 90 als moegliche
SNRs auf Grund ihrer Radio- und Roentgenmorphologie klassifiert.
Die restlichen 114 Quellen zeigen kaum Indizien fuer SNRs and
wurden deswegen als SNR Kandidaten verworfen. Ein Vergleich dieser
Ergebnisse mit denen einer Simulation von Busser zeigt, dass
weniger SNR Kandidaten im RASS gefunden wurden als von der
Simulation erwartet. Um eine Uebereinstimmung beider Ergebnisse zu
erreichen, muss eine hoehere interstellare Dichte, eine geringe
Explosionsenergie und eine geringe galaktische SN Rate angenommen
werden. Der zweite Teil dieser Arbeit beschreibt die detailierte
Untersuchung dreier galaktischer SNRs. XMM-Newton Beobachtung von
RCW 103: RCW 103 ist ein schalenfoermiger SNR mit einer kompakten
Roentgenquelle im Zentrum. Es ist allerdings noch unklar, ob RCW
103 von einer Supernova (SN) Ia oder einem Kernkollaps SN stammt.
Allerdings konnte gezeigt werden, dass RCW 103 in verschiedenen
Linienemissionen die gleiche Ausdehnung hat, sowie eine geringe
Expansionsgeschwindigkeit leichter Elemente wie z. Bsp. Magnesium
aufweist, was fuer Kernkollaps SN erwartet wird. Schliesslich
liefert die Existenz einer zentralen Punktquelle, die
wahrscheinlich einem Neutronenstern und seinem Begleitstern
zuzuordnen ist, ein ueberzeugendes Argument fuer ein Kernkollaps
Szenario. XMM-Newton Beobachtung von G21.5-0.9: G21.5-0.9 ist ein
dem Krebsnebel aehnlichen SNR mit einer kompakten Roentgenquelle im
Zentrum. XMM-Newton Daten zeigen, dass der diffuse Nebel von
G21.5-0.9 am besten durch ein Potenzgesetz beschrieben wird, dessen
Spektralindex von 1.72 im Zentrum bis 2.43 am Rande des Halos
ansteigt. Weder Linienemission noch Randaufhellung konnte im Halo
gefunden werden und auch die spaehrische Symnmetrie legen eine
Interpretation des aeusseren Halos als eine Ausdehnung des
zentralen Synchrotronnebels nahe. ROSAT Beobachtung von G65.3+5.7:
Das Roentgenspektrum von G65.3+5.7 zeigt thermische
Roentgenemission, welches durch ein Raymond-Smith Model mit einer
Durchschnittstemperatur von 0.20 keV und einer geringen
Umgebungsdichte von ~0.019~cm^{-3} beschrieben wird. Unter der
Annahme einer Entfernung von 1 kpc und unter der Benutzung der
Sedov Gleichungen, erhaehlt man ein Alter von ~ 27500 Jahren, eine
Explosionsenergie von ~ 0.18 x 10^{51} erg und eine Leuchtkraft L_x
~ 9.9 x 10^{34} erg. Der Radiopulsar PSR J1931+30 befindet sich in
G65.3+5.7. Da keine zeitliche Frequenzaenderung bekannt ist, wurde
mit Hilfe einer oberen Schranke der Roentgenzaehlrate und unter
Annahme eines Spektrums, das dem des Krebsnebels aehnelt, ein
Roentgenfluss f_x = 3.93 x 10^{-13} erg~cm^{-2} s^{-1} bestimmt,
das einer Leuchtkraft L_x = 4.32 x 10^{32} erg entspricht und
folglich einer unteren Schranke des charakteristischen Alters von
1400 Jahren entspricht.