Beobachtung von quasi-periodischen Oszillationen bei jungen Neutronensternen

Schmidt, Janos

Quasi-periodische Oszillationen (QPOs) und deren Interpretation können die beobachtende Astronomie mit der theoretischen Astrophysik verknüpfen. Die Astroseismologie ermöglicht Studien über die innere Struktur eines Sterns. Dank Modellen des Sternaufbaus kann aus beobachteten Frequenzspektren auf die zugrundeliegenden Mechanismen geschlossen werden. In dieser Arbeit geht es um die Beobachtung von Schwingungen bei jungen Neutronensternen (Magnetaren). Es werden die in der Literatur bekannten Frequenzen im Ausbruch des Neutronensterns SGR1806-20 reproduziert und hinsichtlich ihrer Dynamik untersucht. Dabei werden Strukturen entdeckt, die auf eine kürzere als bisher angenommene Lebensdauer der QPOs hindeuten. Zur systematischen und homogenen Suche nach QPOs in den Blitzen von SGR1806-20 mit dem Röntgendetektor RXTE-PCA wurde das Programm JRP erstellt, das die bekannte Rotationsfrequenz und das Pulsprofil des Krebsnebelpulsars konsistent reproduziert. In der RXTE-PCA-Lichtkurve von SGR1806-20 werden alle gefundenen Blitze mittels Dauer und Intensität klassifiziert. Für die 91 intensivsten Blitze werden die jeweiligen Frequenzspektren erstellt. Mithilfe von Wavelets sowie der Segmentierung der Lichtkurve in Blöcke konstanter Zählraten erfolgt eine Klassifikation der gefundenen Frequenzen. Blitze zeigen in der Lichtkurve sowie im Frequenzraum komplexe Strukturen. Zur Unterscheidung zwischen realen Frequenzen oder Alias-Frequenzen aus der Form der Lichtkurve werden verschiedene Blockrealisierungen simuliert und sich ergebende Frequenzspektren mit denen der Blitze verglichen. Die Frequenzen aus den simulierten Blöcken liegen im gleichen Bereich der Blitzfrequenzen. Jeder Blitz besitzt seine eigene Struktur und weist somit individuelle Frequenzen im Bereich bis ca. 100 Hz auf. Die Strukturvielfalt lässt Emissionsregionen mit unterschiedlichen Konfigurationen auf dem Magnetaren vermuten.

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Schmidt, Janos: Beobachtung von quasi-periodischen Oszillationen bei jungen Neutronensternen. 2015.

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