Röntgen- und Gammastrahlung

• Allgemein:
  • durch Athmosphäre nahezu vollständig absorbiert
  • Bereiche
    • weiche Röntgenstrahlung: 0.5 - 10 nm (0.1 - 2 keV)
    • harte Röntgenstrahlung: 2.5 - 500 pm (2 - 500 keV)
    • Gammastrahlung: < 2.5 pm (> 500 keV)
  • Hauptquellen
    • Sonnenkorona
    • junge Sterne
    • Akkretionsscheiben um Neutronensterne oder Schwarze Löcher (stellar oder galaktisch)
    • Galaxienhaufen
• Tychos Supernova-Überrest:
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  • Objekt	Überrest der Supernova 1572
    Sternbild	Cassiopeia
    Entfernung	7500 LJ
    Teleskop	Chandra/ACIS
    Spektralbereich	hartes Röntgen (0.2 - 1 nm)

  • Farben im harten Röntgenbereich

    • 1 - 1.3 nm	0.95 - 1.26 keV	rot
      0.5 - 0.7 nm	1.63 - 2.26 keV	grün
      0.2 - 0.3 nm	4.1 - 6.1 keV	blau

  • Supernova vom Typ Ia (Akkretion auf Weißem Zwerg)
    • beobachtet von Tycho 1572
  • Explosionswolke dehnt sich aus mit 10 Mio km/h
    • → Schockwelle erhitzt Gas auf mehrere Mio. K
  • Überraschung: Schockwelle (lila Rand) dem Gaschaos kaum voraus
    • → Schockwelle beschleunigt Protonen etc. auf sehr hohe Geschwindigkeit
    • (eine) Quelle der hochenergetischen kosmischen Strahlung
• Centaurus A:
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  • Objekt	NGC 5128 (Centaurus A)
    Sternbild	Centaurus
    Entfernung	14 Mio. LJ
    Teleskop	Chandra/ACIS, VLA, ESO MPG 2.2m/WFI
    Spektralbereich	hartes Röntgen, Radio, optisch

  • Farben

    • 1.2 - 2.5 nm	0.5 - 1 keV	rot
      0.8 - 1.2 nm	1 - 1.5 keV	grün
      0.6 - 0.8 nm	1.5 - 2 keV	blau

  • Centaurus A
    • dichteste aktive Galaxie
    • 13000 LJ langer Jet aus dem Zentrum
    • Röntgenstrahlung = Synchronstrahlung (schnelle Elektronen im Magnetfeld)
    • Helligkeitsschwankungen im Zentrum innerhalb von Tagen
    • → sehr kleines Objekt als Quelle → Schwarzes Loch
  • Beobachtung in verschiedenen Spektralbereichen
    • Röntgen: Jet
    • Radio: Keulen (eine der stärksten Radioquellen)
    • optisch: dichte Staubwolken
  • wer füttert das Schwarze Loch?
    • vor einigen 100 Mio Jahren kleine Spiralgalaxie verschluckt
• Blasar 3C 454.3
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  • Objekt	3C 454.3
    Sternbild	Pegasus
    Entfernung	7.2 Mrd. LJ
    Teleskop	Fermi/LAT
    Spektralbereich	Gamma (0.005 - 50 fm 20 MeV - 200 MeV)

  • Blasare
    • besonders konzentrierter und hochenergetischer Quasar
    • Vorstellung: Jet des aktiven Schwarzen Lochs zeigt genau in unsere Richtung
  • bei 3C 454.3 schnelle Schwankung innerhalb von Tagen
    • wird gelegentlich hellste dauerhafte Gammaquelle
    • überstrahlt sogar den Vela-Pulsar (knapp 1000 LJ entfernt)
  • einige Gammaquanten unglaublich energiereich
    • sollten gar nicht bis zu uns kommen (Wechselwirkung mit IR-Photonen)
    • Hinweis auf neue Physik - Quantengravitation??