Einfžhrung i n die Astrophysik Teil 1

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3.4. STERNENTWICKLUNG 201 führt. Dabei ist M = BsR 3 das magn. Dipolmoment senkrecht zur Rotationsachse, R der Radius und I das Trägheitsmoment des Neutronensterns. Die Drehfrequenz ist Ω = 2π/P und die Bremsrate ist ˙ Ω. Sie können direkt gemessen werden. Die Werte für I und R folgen nur aus einer Theorie der Neutronensterne, wozu wieder die Kernphysik die Grundlage liefert. • ZUSATZ (RECHNUNG) Mit ¨ M 2 = Ω 4 M 2 o folgt P ˙ P = � 8π 2 R 6 3c 3 I � B 2 s mit konstanter rechter Seite. Die Lösung lautet P 2 = P 2 � o 1 + 1 � (t − to) τ mit und τ = � P 2 ˙ � P o τ = 3c3 I 16π 2 B 2 s Damit ist gleich das Magnetfeld mitbestimmt. Zur Bestimmung des Alters ist dagegen nur wesentlich, daß gilt. (3.27) (3.28) (3.29) (3.30) ˙Ω = −KΩ 3 mit K = const (3.31) Unter der Annahme, daß Pulsare schnell rotierend geboren werden, gilt dann nach hinreichender Abbremsphase für das Alter eines Radiopulsars � P τ = 2 ˙ � (3.32) P o wobei der Index o sich auf den Beobachtungszeitpunkt bezieht. Für extreme Millisekunden Radiopulsare erreicht τ fast 20 Gyr. Das Recycling Alter der Röntgenpulsare Recycling von Neutronensternen benötigt einen Begleitstern, der lange Zeit nah (aber nicht zu nah) am Pulsar kreist und diesen (von Zeit zu Zeit) mit Materie versorgt. Dabei wird in den meisten Fällen der Donor vollständig vernichtet (Kannibalismus). Ein Beispiel ist der Transient SAX J1808.4-3658. Für einen Neutronenstern der Masse, MCh = 1.4M⊙, mit und Radius R = 10 km beträgt σg = GM/Rc 2 = 0.1. Damit ergibt sich als kritische Massenakkretionsrate ˙M = 2 · 10 −8 MCh yr −1 = 2 · 10 18 g s −1 um die Grenzleuchtkraft von LEdd = 2 · 10 38 erg s −1 zu erhalten. 95% der Zeit ist der Pulsar aus, 5% der Zeit beträgt die Leuchtkraft gut nachweisbare L = 10 37 erg s −1 und seiner beobachteten normalen (Dauer) Leuchtkraft von L = 1 · 10 35 erg s −1 entspricht demnach eine mittlere Massenakkretionsrate von nur ˙ M = 10 −11 M⊙yr −1 . Die akkretierte Masse kann leicht abgeschätzt werden: die Gesamtmasse ma, die akkretiert werden muß, um die Endfrequenz Ω zu erreichen beträgt ma = 3 4 I � � 2 2/3 Ω GM (3.33)
202 KAPITEL 3. KERNPHYSIK: ALTERSBESTIMMUNG Und explizit, für typische Neutronenstern Werte: ma = (0.17M⊙)I45(10 3 P ) −4/3 (M/M⊙) −2/3 (3.34) Im Falle des Transienten SAX J1808.4-3658 sind das mit P = 2.5 ms ma = 0.05M⊙, woraus mit einer Rate von ˙ M = 10 −11 M⊙yr −1 als untere Schranke für das Alter 5 Gyr folgt. Falls dies typisch für das Recycling eines Neutronensterns ist, dann sind viele Radiopulsare sogar primordial.
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Für den Astronomen ist es allerdin
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Mariotte kam auf dem Pont Neuf in P
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Teil 2 der Darstellung behandelt di
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Kapitel 1 Geometrie: Entfernungsbes
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1.1. DIE KOSMISCHEN HIERARCHIEN 3 E
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1.1. DIE KOSMISCHEN HIERARCHIEN 5 O
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1.1. DIE KOSMISCHEN HIERARCHIEN 7 Z
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1.1. DIE KOSMISCHEN HIERARCHIEN 9 D
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1.2. LÄNGEN: RADIEN UND ENTFERNUNG
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1.3. GALAXIEN BEI ANDEREN FREQUENZE
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1.4. DIE METAGALAXIE 93 • FORMELN
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Kapitel 2 Gravitation: Grundlage de
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2.2. MECHANIK UND NEWTONSCHE GRAVIT
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2.3. DIE MASSENHIERARCHIE 145 2.3 D
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4.2. STRAHLUNG UND IHRE QUELLEN 251
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4.3. DIE THERMODYNAMIK DES KOSMOS 2
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4.3. DIE THERMODYNAMIK DES KOSMOS 2
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4.4. DIE STERNE: LEUCHTKRAFT UND TE
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Kapitel 5 Hydrodynamik Sternmodelle
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5.1. GRUNDLAGEN 277 • FORMELN (HE
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5.1. GRUNDLAGEN 279 Für einen stat
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5.2. ANALYTISCHE STERNMODELLE 283
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5.2. ANALYTISCHE STERNMODELLE 285 w
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5.3. HYDRODYNAMISCHES GLEICHGEWICHT
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5.4. LICHT: DIE GROSSEN ENTDECKUNGE
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5.5. STABILITÄT 309 5.4.7 Strömgr
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5.5. STABILITÄT 311 5.5.2 Lineare
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5.5. STABILITÄT 313 5.5.3 Schallwe
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5.5. STABILITÄT 319 2. die Rekursi
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5.5. STABILITÄT 321 Die 1. Variati
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Kapitel 6 Planeten 6.1 Problemstell
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6.2. DAS PLANETENSYSTEM DER SONNE 3
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6.3. DER INNERE AUFBAU DER PLANETEN
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6.3. DER INNERE AUFBAU DER PLANETEN
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6.4. DIE NEUN PLANETEN DER SONNE 33
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6.5. ELEMENT- UND MOLEKÜLVERTEILUN
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6.6. INTERPLANETARE OBJEKTE 339 5.
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6.6. INTERPLANETARE OBJEKTE 341 kos
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6.7. PROBLEME DER KOSMOGONIE 343 Ko
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Kapitel 7 Die Erde. Die Physik der
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Kapitel 8 Die Sonne als Stern 8.1
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8.1. ÜBERBLICK 379 8.1.2 Definitio
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8.1. ÜBERBLICK 381 chemisches Pote
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8.1. ÜBERBLICK 383 Das Plasma in I
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8.1. ÜBERBLICK 387 Für die Sonne
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8.2. STERNAUFBAU 389 Sterne mit meh
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8.2. STERNAUFBAU 391 Wir betrachten
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8.2. STERNAUFBAU 393 Die Energieerz
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8.2. STERNAUFBAU 401 Die pp-Kette B
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8.2. STERNAUFBAU 403 Für einen Ste
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8.2. STERNAUFBAU 405 8.2.5 Sonnen-N
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8.3. ENTWICKLUNG DER SONNE 407 Stat
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8.3. ENTWICKLUNG DER SONNE 409 bei.
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8.3. ENTWICKLUNG DER SONNE 415 8.3.
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Anhang A Datensammlung A.1 Astronom
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A.2. MASSSYSTEME 419 Mit aufgenomme
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A.3. TABELLEN 421 A.3 Tabellen A.3.
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A.3. TABELLEN 423 Daten der wichtig
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A.3. TABELLEN 425 Geometrie Winkel
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A.3. TABELLEN 427 Symbol Name Zahle
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A.3. TABELLEN 429 A.3.6 Energie Es
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A.4. PULSARE 431 A.4 Pulsare Radio
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Anhang B Eine kleine Geschichte der
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B.1. NEWTONSCHE FERNWIRKUNG 435 ✗
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B.1. NEWTONSCHE FERNWIRKUNG 437 wel
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B.1. NEWTONSCHE FERNWIRKUNG 439 •
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B.2. LICHT: RELATIVITÄT UND DUALIS
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B.2. LICHT: RELATIVITÄT UND DUALIS
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B.3. QUANTEN - FELDTHEORIE 445 Uhle
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Literatur Empfohlene Literatur Das
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B.4. EINSTEIN UND DIE GEOMETRIE 449
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Literaturverzeichnis [ABG48] R.A. A
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LITERATURVERZEICHNIS 453 [Gre97] E.
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Inhaltsverzeichnis Vorwort 3 Einlei
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Tabellenverzeichnis 1.1 Grundlänge
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TABELLENVERZEICHNIS 467 5.1 Stern-D
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Abbildungsverzeichnis 1.1 Längenhi
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