Astronomy Thesis Collection
Published April 17, 1996 | Version v1
Book Open

Hochenergieröntgenspektren der akkretierenden Röntgenpulsare Vela X-1 und A 0535+26

Creators

  • 1. Eberhard-Karls-Universität Tübingen

Contributors

  • 1. Eberhard-Karls-Universität Tübingen

Description

In dieser Arbeit wurden Daten aus gemeinsamen, zeitgleichen Beobachtungen der bei- den akkretierenden Röntgenpulsare VelaX-1 und A0535+26 durch die Instrumente HEXE und TTM an Bord der Raumstation Mir ausgewertet. Die Kombination der gemeinsamen Beobachtungen erlaubte zum ersten Mal die Analyse von Lichtkurven, Pulsprofilen und Spektren dieser Quellen im breiten Energieband von 2–200 keV.

Obwohl die Systemparameter und Akkretionsmechanismen der beiden Quellen recht verschieden sind, weisen sie im Röntgenbereich einige Ähnlichkeiten auf. So zeigen die Lichtkurven beider Quellen starke Puls-zu-Puls Variationen. Erst bei der Überlagerung hinreichend vieler Pulse (\(\geq\) 10) ergeben sich die recht stabilen mittleren Pulsprofile. Das Spektrum einzelner Pulse kann deutlich vom mittleren Spektrum abweichen, es ergaben sich aber keine Hinweise auf systematische Zusammenhänge mit anderen Größen, wie z.B. dem Gesamtfluß.

Die Kontinuumsspektren der beiden Röntgenpulsare werden am besten durch das “Potenzgesetz mit exponentiellem Abfall” beschrieben. “Physikalische” Spektren, die auf stark vereinfachten Modellen beruhen, wie z.B. comptonisierte Spektren, beschreiben das erstmals aus zeitgleichen Beobachtungen bestimmte Breitbandkontinuum systematisch schlechter. In beiden Quellen hängt die Form der Kontinuumsspektren von der Pulsphase ab, allerdings in unterschiedlicher Ausprägung: Für Vela X-1 ergibt sich eine signifikante Variation unterhalb des spektralen Knicks bei ∼20 keV, für A 0535+26 dagegen oberhalb.

In den Spektren beider Quellen gibt es deutliche Hinweise auf Zyklotronresonanzlinien, wobei die Stärke und Signifikanz der Strukturen mit der Pulsphase variiert. A 0535+26 zeigt statistisch sehr signifikante Strukturen bei ∼50 und ∼100 keV. Die statistisch etwas weniger signifikanten Strukturen bei ∼23 und ∼45 keV in den Vela X-1 Spektren stimmen gut überein mit Ergebnissen der Ginga -Beobachtungen dieser Quelle (Mihara 1995). Die Beobachtungsstatistik der vorliegenden Daten erlaubte wegen der komplexen Zusammenhänge zwischen den verschiedenen Parametern der untersuchten Modellspektren keine gesicherten Aussagen über die Variation der Linienparameter mit der Pulsphase. Tendenziell sprechen die Ergebnisse für stärker ausgeprägte Linienstrukturen in den Pulsen und zumindest im Falle von A 0535+26 für eine pencil beam Emissionsgeometrie.

Notes

In German

Files

DissPKretschmar1996.pdf

Files (3.1 MB)

Name Size Download all
md5:c19eeffccaf8a1075cebc83b553beee6
3.1 MB Preview Download

Additional details

References

  • Anzer, U., Börner, G., 1983, Astron. Astrophys., 122, 73
  • Araya, R. A., Harding, A. K., 1996, Astrophys. J., 463, L33
  • Basko, M. M., Sunyaev, R. A., 1976, Mon. Not. R. Astron. Soc., 175, 395
  • Bautz, M., Howe, S., Gorecki, A., et al., 1983, Astrophys. J., 266, 794
  • Becker, P. A., Begelman, M. C., 1986, Astrophys. J., 310, 534
  • Bevington, P. R., Robinson, D. K., 1992, Data Reduction and Error Analysys for the Physical Sciences, McGraw-Hill Book Company
  • Bjorkman, J. E., Cassinelli, J. P., 1993, Astrophys. J., 409, 429
  • Blondin, J. M. 1994, in Holt & Day 1994, 578
  • Blondin, J. M., Kallman, T. R., Fryxell, B. A., Taam, R. E., 1990, Astrophys. J., 356, 591
  • Blondin, J. M., Stevens, I. R., Kallman, T. R., 1991, Astrophys. J., 371, 684
  • Bondi, H., Hoyle, F., 1944, Mon. Not. R. Astron. Soc., 104, 273
  • Boynton, P. E., Deeter, J. E., Lamb, F. K., et al., 1984, Astrophys. J., 283, L53
  • Bradt, H., Mayer, W., Buff, J., et al., 1976, Astrophys. J., 204, L67
  • Burnard, D. J., Arons, J., Klein, R. I., 1991, Astrophys. J., 367, 575
  • Bussard, R. W., Me ́sza ́ros, P., Alexander, S., 1985, Astrophys. J., 297, L21
  • Castor, J. I., Abbott, D. C., Klein, R. I., 1975, Astrophys. J., 195, 157
  • Chodil, G., Mark, H., Rodrigues, R., et al., 1967, Astrophys. J., 150, 57
  • Clark, G. W., Woo, J. W., Nagase, F., et al., 1990, Astrophys. J., 353, 274
  • Coe, M. J., Carpenter, G. F., Engel, A. R., Quenby, J. J., 1975, Nature, 257, 630
  • Corbet, R. H. D. 1984, Astron. Astrophys., 141, 91
  • Corbet, R. H. D. 1986, Mon. Not. R. Astron. Soc., 220, 1047
  • Corbet, R. H. D., Smale, A. P., Ozaki, M., et al., 1995, Astrophys. J., 443, 786
  • Dal Fiume, D., Frontera, F., Morelli, E., 1988, Astrophys. J., 331, 313
  • Daugherty, J. K., Harding, A. K., 1983, Astrophys. J., 273, 761
  • Davidson, K., Ostriker, J. P., 1973, Astrophys. J., 179, 585
  • Day, C., Stevens, I. R., 1993, Astrophys. J., 403, 322
  • de Loore, C., Giovannelli, F., van Dessel, E. L., et al., 1984, Astron. Astrophys., 141, 279
  • Deeter, J. E., Boynton, P. E., Lamb, F. K., Zylstra, G., 1987, Astrophys. J., 314, 634
  • Deeter, J. E., Boynton, P. E., Lamb, F. K., Zylstra, G., 1989, Astrophys. J., 336, 376
  • Dennerl, K. 1991, Ph.D. thesis, Ludwig-Maximilians-Universität München
  • Do ̈bereiner, S. 1993, Ph.D. thesis, Ludwig-Maximilians-Universität München
  • Draxler, T. 1995, Master’s thesis, Institut für Astronomie und Astrophysik / Abt. Astronomie,
  • Tübingen
  • Elsner, R. F., Lamb, F. K., 1976, Nature, 262, 356
  • Finger, M. H., Wilson, R. B., Hagedon, K. S., 1994, IAU Circ., 5931
  • Fishman, G. J., Watts, J. W. J., 1977, Astrophys. J., 212, 211
  • Forman, W., Jones, C., Tananbaum, H., et al., 1973, Astrophys. J., 182, L103
  • Friend, D. B., Abbott, D. C., 1986, Astrophys. J., 311, 701
  • Friend, D. B., Castor, J. I., 1983, Astrophys. J., 272, 259
  • Frontera, F., Dal Fiume, D., Morelli, E., Spada, G., 1985, Astrophys. J., 298, 585
  • Fryxell, B. A., Taam, R. E., 1988, Astrophys. J., 335, 862
  • Ghosh, P., Lamb, F. K., 1978, Astrophys. J., 223, L83
  • Ghosh, P., Lamb, F. K., 1979a, Astrophys. J., 232, 259
  • Ghosh, P., Lamb, F. K., 1979b, Astrophys. J., 234, 296
  • Giacconi, R., Gursky, H., (eds.) 1974, X-Ray Astronomy, Vol. 43 of Astrophysics and Space Science
  • Library, D. Reidel Publishing Company
  • Giangrande, A., Giovannelli, F., Bartolini, C., et al., 1980, Astron. Astrophys. Suppl. Ser., 40, 289
  • Giovannelli, F., Bartolini, C., Guarnieri, A., 1990, Astroph. & Space Sci., 169, 139
  • Giovannelli, F., Graziati, L. S., 1992, Space Sci. Rev., 59, 1
  • Gnedin, Y. N., Zaitseva, G. V., Larionov, V. M., et al., 1988, Sov. Astron., 32, 624
  • Grove, J. E., Strickman, M. S., Johnson, W. N., et al., 1995, Astrophys. J., 438, L25
  • Haberl, F., White, N., 1990, Astrophys. J., 361, 225
  • Hameury, J. M., Boclet, D., Durouchoux, P., et al., 1987, Astron. Astrophys., 177, 91
  • Hammersley, A., Ponman, T., Skinner, G., 1992, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A, 311, 585
  • Hanuschik, R. W., Dachs, J., Baudzus, M., Thimm, G., 1993, Astron. Astrophys., 274, 356
  • Harding, A. K. 1994, in Holt & Day 1994, 429
  • Harding, A. K., Daugherty, J. K., 1991, Astrophys. J., 374, 687
  • Harding, A. K., Me ́sza ́ros, P., Kirk, J. G., Galloway, D. J., 1984, Astrophys. J., 278, 369
  • Herold, H. 1979, Phys. Rev. D, 19, 2868
  • Holloway, N., Kundt, W., Wang, Y.-M., 1978, Astron. Astrophys., 70, L23
  • Holt, S. S., Day, C. S., (eds.) 1994, The Evolution of X-ray Binaries, No. 308 in AIP Conference Proceedings
  • Hoyle, F., Lyttleton, R. A., 1939, Proc. Cambridge Phil. Soc., 35, 405
  • Hünerkopf, A. 1986, Master’s thesis, Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik, Garching
  • Illarionov, A. F., Sunyaev, R. A., 1975, Astron. Astrophys., 39, 185
  • Inoue, H., Ogawara, Y., Ohashi, T., et al., 1984, Publ. Astron. Soc. Jpn., 36, 709
  • in’t Zand, J. J. M. 1992, Ph.D. thesis, Rijksuniversiteit te Utrecht
  • Iwasawa, K., Koyama, K., Halpern, J. P., 1992, Publ. Astron. Soc. Jpn., 44, 9
  • Janot-Pacheco, E., Motch, C., Mouchet, M., 1987, Astron. Astrophys., 177, 91
  • John, M. 1984, Master’s thesis, Astronomisches Institut Tübingen
  • Kahabka, P. 1983, Master’s thesis, Technische Universität München
  • Kanno, S. 1980, Publ. Astron. Soc. Jpn., 32, 105
  • Katz, J. I. 1976, Astrophys. J., 206, 910
  • Kendziorra, E., Kretschmar, P., Pan, H. C., et al., 1994, Astron. Astrophys., 291, 31
  • Kendziorra, E., Mony, B., Kretschmar, P., et al., 1992, in Tanaka & Koyama 1992, 51
  • Koyama, K., Nagase, F., Ogawara, Y., et al., 1989, Publ. Astron. Soc. Jpn., 41, 469
  • Kraus, U., Herold, H., Maile, T., et al., 1989, Astron. Astrophys., 223, 246
  • Kraus, U., Nollert, H.-P., Ruder, H., Riffert, H., 1995, Astrophys. J., 450, 763
  • Kretschmar, P. 1991, Master’s thesis, Astronomisches Institut Tübingen
  • Kroll, P. 1995, Ph.D. thesis, Eberhard-Karls-Universität Tübingen
  • Kunz, M. 1991, Master’s thesis, Astronomisches Institut Tübingen
  • Kunz, M. 1996, Ph.D. thesis, Eberhard-Karls-Universität Tübingen
  • Lamb, F. K. 1989, in H. ögelman, E. P. J. van den Heuvel (eds.), Timing Neutron Stars, No. 262
  • in NATO ASI Series, Kluwer Acad. Publ., 649
  • Lamb, F. K., Pethick, C. J., Pines, D., 1973, Astrophys. J., 184, 271
  • Lamb, P., Sanford, P., 1979, Mon. Not. R. Astron. Soc., 188, 555
  • Lampton, M., Margon, B., Bowyer, S., 1976, Astrophys. J., 208, 117
  • Langer, S. H., Rappaport, S., 1982, Astrophys. J., 257, 733
  • Lapshov, I. Y., Sunyaev, R. A., Chichkov, M. A., et al., 1992, Sov. Astron. Lett., 18, 16
  • Leahy, D. A. 1991, Mon. Not. R. Astron. Soc., 251, 203
  • Lewin, W. H. G., van Paradijs, J., Taam, R. E., 1995a, X-ray bursts, Chapt. 4, 175–251, in Lewin
  • et al. 1995b
  • Lewin, W. H. G., van Paradijs, J., van den Heuvel, E. P. J., (eds.) 1995b, X-Ray Binaries, No. 26
  • in Cambridge Astrophysics Series, Cambridge University Press
  • Lewis, W., Rappaport, S., Levine, A., Nagase, F., 1992, Astrophys. J., 389, 665
  • Liller, W. 1975, IAU Circ., 2780
  • Livio, M. 1994, Topics in the Theory of Cataclysmic Variables and X-Ray Binaries, 135–262, in Nussbaumer & Orr 1994
  • Maile, T., Bock, U., Herold, H., et al., 1989, Astron. Astrophys., 223, 251
  • Maisack, M. 1991, Ph.D. thesis, Eberhard-Karls-Universität Tübingen
  • Maisack, M., et al., 1996a, Astron. Astrophys. Suppl. Ser., 120(4), C179
  • Maisack, M., et al., 1996b, in preparation
  • Maisack, M., Kendziorra, E., Pan, H., et al., 1994, Astron. Astrophys., 283, 841
  • Makino, F., et al., 1989a, IAU Circ., 4768
  • Makino, F., et al., 1989b, IAU Circ., 4769
  • Makishima, K., Mihara, T., Ishida, M., et al., 1990, Astrophys. J., 365, L59
  • Makishima, K., Mihara, T., Nagase, F., Murakami, T., 1992, in Tanaka & Koyama 1992, 23
  • Mätzler, C., Bai, T., Crannell, J., Frost, K. J., 1978, Astrophys. J., 223, 1058
  • Melrose, D. B., Kirk, J. G., 1986, Astron. Astrophys., 156, 268
  • Menacher, R. 1986, Master’s thesis, Ludwig-Maximilians-Universität München
  • Mentzel, M., Berg, D., Wunner, G., 1994, Phys. Rev. D, 50, 1125
  • Me ́sza ́ros, P., Nagel, W., 1985, ApJ, 299, 138
  • Mihara, T. 1995, Ph.D. thesis, University of Tokyo
  • Mihara, T., Makishima, K., Kamijo, S., et al., 1991, Astrophys. J., 379, L61
  • Mony, B. 1988, Master’s thesis, Astronomisches Institut Tübingen
  • Mony, B. 1991, Ph.D. thesis, Eberhard-Karls-Universität Tübingen
  • Motch, C., Stella, L., Janot-Pacheco, E., Mouchet, M., 1991, Astrophys. J., 369, 490
  • Nagase, F. 1989, Publ. Astron. Soc. Jpn., 41, 1
  • Nagase, F., Dotani, T., Tanaka, Y., et al., 1991, Astrophys. J., 375, L49
  • Nagase, F., Hayakawa, S., Kunieda, H., et al., 1982, Astrophys. J., 263, 814
  • Nagase, F., Hayakawa, S., Masai, K., et al., 1984, Astrophys. J., 280, 259
  • Nagase, F., Hayakawa, S., Sato, N., 1986, Publ. Astron. Soc. Jpn., 38, 547
  • Nelson, R. W., Wang, J. C. L., Salpeter, E. E., Wasserman, I., 1995, Astrophys. J., 438, L99
  • Nussbaumer, H., Orr, A., (eds.) 1994, Interacting Binaries, No. 22 in Saas Fee Advanced Course, Springer-Verlag
  • Orlandini, M. 1993, Mon. Not. R. Astron. Soc., 264, 181
  • Paczynski, B. 1971, Ann. Rev. Astron. Astrophys., 9, 183
  • Parmar, A. N., White, N. E., Stella, L., 1989a, Astrophys. J., 338, 373
  • Parmar, A. N., White, N. E., Stella, L., et al., 1989b, Astrophys. J., 338, 359
  • Petrik, J. 1984, Master’s thesis, Astronomisches Institut Tübingen
  • Polcaro, V. F., Bazzano, A., La Padeula, C., et al., 1983, Astron. Astrophys., 127, 333
  • Priedhorsky, W. C., Terrell, J., 1983, Nature, 303, 681
  • Pringle, J. E., Rees, M. J., 1972, Astron. Astrophys., 21, 1
  • Rappaport, S., McClintock, J. E., 1975, IAU Circ., 2833
  • Rebetzky, A., Bock, U., Herold, H., et al., 1989, Astron. Astrophys., 225, 137
  • Rebetzky, A., Herold, H., Maile, T., et al., 1988, Astron. Astrophys., 205, 215
  • Ricker, G. R., Scheepmaker, A., Ballintine, J. E., et al., 1976, Astrophys. J., 204, L73
  • Ricketts, M. J., Turner, M. J. L., Page, C. G., Pounds, K. A., 1975, Nature, 257, 631
  • Riffert, H., Me ́sza ́ros, P., 1988, Astrophys. J., 325, 207
  • Riffert, H., Nollert, H.-P., Kraus, U., Ruder, H., 1993, Astrophys. J., 406, 185
  • Rosenberg, F. D., Eyles, C. J., Skinner, G. K., Willmore, A. P., 1975, Nature, 256, 628
  • Schreier, E., Levinson, R., Gursky, H., et al., 1972, Astrophys. J., 172, L79
  • Sembay, S., Schwartz, R. A., Davies, S. R., et al., 1990, Astrophys. J., 351, 675
  • Shapiro, S. L., Salpeter, E. E., 1975, Astrophys. J., 3198, 671
  • Slettebak, A. 1988, Publ. Astron. Soc. Pac., 100, 770
  • Staubert, R., Kendziorra, E., Pietsch, W., et al., 1980, Astrophys. J., 239, 1010
  • Steinle, H. 1981, Ph.D. thesis, Ludwig-Maximilians-Universität München
  • Stella, L., White, N. E., Rosner, R., 1986, Astrophys. J., 308, 669
  • Struve, O. 1931, Astrophys. J., 73, 94
  • Sunyaev, R., et al., 1989, IAU Circ., 4769
  • Sunyaev, R., Kaniovskii, A., Efremov, V., et al., 1987, Nature, 330, 227
  • Sunyaev, R., Titarchuk, L., 1980, Astron. Astrophys., 86, 121
  • Taam, R. E., Fryxell, B. A., 1989, Astrophys. J., 339, 297
  • Tanaka, Y. 1986, in D. Mihalas, K. Winkler (eds.), Radiation Hydrodynamics in Stars and Compact Objects, 198–221, Springer-Verlag, Berlin
  • Tanaka, Y., Koyama, K., (eds.) 1992, Frontiers of X-Ray Astronomy, No. 2 in Frontiers Science Series
  • Tananbaum, H., Gursky, H., Kellogg, E. M., et al., 1972, Astrophys. J., 174, L143
  • Timmer, J. 1995, Vorverarbeitung, Modellierung und Klassifikation von Zeitreihen, No. 39 in Reihe Physik, Verlag Harri Deutsch
  • Trümper, J., Pietsch, W., Reppin, C., et al., 1978, Astrophys. J., 219, L105
  • Tucker, W. 1967, Astrophys. J., 148, 745
  • Ulmer, M. P., Baity, W. A., Wheaton, W. A., Peterson, L. E., 1972, Astrophys. J., 178, L121
  • van den Heuvel, E. P. J. 1994, Interacting Binaries: Topics in Close Binary Evolution, 263–474, in Nussbaumer & Orr 1994
  • van der Klis, M. 1995, Rapid aperiodic variability in X-ray binaries, Chapt. 6, 252–307, in Lewin et al. 1995b
  • van Kerkwijk, M. H., van Paraijs, J., Zuiderwijk, E. J., et al., 1995, Astron. Astrophys., 303, 483
  • van Paradijs, J. 1995, A catalogue of X-ray binaries, Chapt. 14, 536–577, in Lewin et al. 1995b
  • Vasyliunas, V. 1979, Space Sci. Rev., 24, 609
  • Violes, F., Niel, M., Bui-Van, A., et al., 1982, Astrophys. J., 263, 320
  • Wang, Y.-M. 1987, Astron. Astrophys., 183, 257
  • Wang, Y.-M. 1995, Astrophys. J., 449, L153
  • Wang, Y.-M., Frank, J., 1981, Astron. Astrophys., 93, 255
  • Waters, L. B. F. M., Van Kerkwijk, M. H., 1989, Astron. Astrophys., 223, 196
  • White, N. E., Nagase, F., Parmar, A. N., 1995, The properties of X-ray binaries, Chapt. 1, 1–57, in Lewin et al. 1995b
  • White, N. E., Swank, J. H., Holt, S. S., 1983, Astrophys. J., 270, 711
  • Wunner, G., Sang, R., Berg, D., 1995, Astrophys. J., 455, L51
  • Zarinelli, A., Walder, R., Nussbaumer, H., 1995, Astron. Astrophys., 301, 922