Weiterentwicklung eines Hochgeschwindigkeitsphotometers zur Beobachtung der Röntgenquelle Sco-X1

N. Drory

Zusammenfassung

An der Universitätssternwarte München besteht eine lange Tradition in der Entwicklung von photometrischen Meßgeräten. Insbesondere hat sich die CV-Gruppe, die sich der Untersuchung enger Doppelsternsysteme und anderer schnell veränderlicher Objekte widmet, auch der Entwicklung der nötigen Beobachtungsinstrumente verschrieben.

Die Untersuchung von kataklysmischen Veränderlichen (CVs), verwandten engen Doppelsternsystemen wie Röntgendoppelsterne, Flaresterne und X-Ray Burster erfordert spezielle, angepaßte Messverfahren. Diese Objekte sind veränderlich auf Zeitskalen zwischen Sekundenbruchteilen bis hin zu Tagen oder Wochen. Die Größenordnung der Helligkeitsänderungen liegt zwischen wenigen Millimagnituden bis hin zu Magnituden. Objekte dieser Klassen zeigen sowohl streng periodische Helligkeitsänderungen, z.B. an die Bahnperiode gekoppelte Effekte, als auch quasiperiodische, erratische und einmalige Erscheinungen, wie Flickering oder Ausbrüche. Bei der Beobachtung solcher Phänomene ist besonders großer Wert auf die Reduktion atmosphärischer Extinktionseinflüsse auf die Strahlung der Objekte zu legen. Um die atmosphärischen Einflüsse präzise eliminieren zu können, ist es nötig, simultan zur Objektmessung den Himmelshintergrund und mindestens einen nicht variablen Vergleichsstern in den gleichen Filtern mitzumessen. Dies steigert den instrumentellen Aufwand erheblich, sowohl in der Optik, als auch in der Datenerfassung, Verarbeitung und Speicherung.

Mit fortschreitendem Wissen auf dem Gebiet der CVs, Röntgendoppelsterne, Akkretionsphänomene, Pulsare und anderen veränderlichen Objekten werden die Problemstellungen immer delikater, die Unterscheidungsmerkmale konkurrierender Modelle immer feiner. Damit werden auch die Anforderungen an die experimentelle Technik immer höher. In diesem Zusammenhang ist besonders die Tendenz zu höherer Zeitauflösung und zu zeitgleichen Messungen in verschiedenen Wellenlängenbereichen zu beobachten, z.B. erdgebunden im Optischen und satellitengestützt im Ultarvioletten oder Röntgenlicht.

In diesem Sinne beschäftigt sich diese Arbeit mit der Weiterentwicklung der beiden an der Universitätssternwarte entwickelten Mehrkanalphotometer MCCP und MEKASPEK. Dies geschieht im Hinblick auf die Beobachtung des Röntgendoppelsterns Scorpius X-1 im Visuellen und zeitgleich im weichen und harten Röntgenbereich für ein Korrelationsexperiment, sowie im Hinblick auf die Untersuchung der optischen Strahlung des Crab-Pulsars, wo untersucht werden soll, ob eine spektral- und zugleich phasenaufgelöste Beobachtung des Objekts möglich ist.

Zeitraum:

Durchgeführt von Januar 1996 bis Februar 1997.

Literatur:

Drory,N., 1997: Weiterentwicklung eines Hochgeschwindigkeitsphotometers zur Beobachtung der Röntgenquelle Sco-X1, Diplomarbeit an der Universitäts-Sternwarte München.