Einfžhrung i n die Astrophysik Teil 1

64 KAPITEL 1. GEOMETRIE
1.3.7 Gamma Astronomie
Die frühen Entdeckungen
• ZUSATZ (DIE ZIVILE FRÜHPHASE)
Vor 1967 wurde nicht ein einziges extrasolares Photon mit einer Energie jenseits von 100 keV (harte Röntgenstrahlung)
detektiert. Auch die Gamma Astronomie beginnt mit Ballon und Raketenbeobachtungen um 1967 und am Anfang wurden
die einzelnen Photonen, nicht die Quellen, gezählt. Das änderte sich erst 1972 mit SAS-2 (mit 8000 Photonen und 4 Punkt
Quellen) und besonders 1975 mit COS B, dem ESA Satelliten (der insgesamt bereits 10 5 Photonen, 4 identifizierte und 20
nicht identifizierte Quellen nachweisen konnte) für Energien jenseits von 100 MeV (harte Gammastrahlung).
Weiche Gammastrahlung konnte (mangels geeignetem Satelliten) bis zum Start von HEAO-4 (1977 bis 79) und Compton
Observatory (1991 bis auf weiteres) nur mit Ballon und Raketenbeobachtungen untersucht werden, was bei variablen Quellen
frustrierend sein kann, wenn der Start in eine Phase fällt, wo die Quelle ein Minimum durchläuft. Eine variable Quelle
im galaktischen Zentrum (GX1+4 = 4U 1728 − 24 = V2116 Oph ?) bereitete besondere Schwierigkeiten, sie wurde bei
der Zerstrahlungsenergie von Elektron und Positron bei 511 keV zwischen 1970 und 1990 wahlweise entdeckt (1970 bis
1980; 1988 bis 1990) oder auch nicht (1981 bis 1988 und seit dem Start von Compton Observatory).
In geheimer Mission wurde der Röntgen und Gammabereich von Spähsatelliten im Rahmen des Atom
Teststop Abkommens (engl. Outer Space Treaty) zwischen den USA (Vela 5A und 5B) und der UdSSR
(Konus) von beiden Seiten ab 1968 untersucht. Hier wurden erstmals die Gamma Bursts entdeckt. Die
Daten sind später (1973) freigegeben worden und enthalten einige interessante Beobachtungen hoher
Qualität, die in Zeiten fallen, wo kein ziviler Satellit Beobachtungen angestellt hat. Auch die Quantität
der Daten übertrifft die zivilen Möglichkeiten der damaligen Zeit.
Einige der besonders interessanten Beobachtungen:
1. der Burst GRB790613
war einer der kürzesten überhaupt mit einer (nicht aufgelösten) Anstiegszeit tr < 20 ms und
einer Dauer von nur ∆t = 0.5 s.
2. die Bursts GRB730721 und 730725
mit einer Dauer von ∆t = 8 s und ∆t = 4 s stammen vermutlich aus derselben Quelle. Sie waren
damit der insgesamt längste Puls überhaupt, mit verschwindender Amplitude zwischendrin, oder
es handelt sich um einen Wiederholungstäter (engl. repeater).
3. die Radio Galaxie Cen A
war in der Zeit von 1973 bis 75 besonders hell und aktiv, sie könnte damit ein Blasar sein.
4. Bei Cyg - X1
wurde neben der Bahnperiode von 5.6 Tagen noch eine weitere Periode von 294 Tagen erstmals
entdeckt.
Nach diesen frühen Entdeckungen, die bereits zeigten, wie wichtig die Hochenergie Astrophysik für
das Verständnis wesentlicher Aspekte der Stern und Galaxien Entwicklung ist, beginnt 1991 eine neue
Phase mit dem Start des Compton Observatory der NASA und seinen 4 Instrumenten.
Das Compton Observatory
• ZUSATZ (KURZBESCHREIBUNG: DAS COMPTON OBSERVATORY)
Start April 1991. An Bord des Compton Observatory befinden sich
1. BATSE das Burst and Transient Source Experiment [15 keV . . . 2 MeV], 0.6 sterad,
2. COMPTEL das Compton Imaging Teleskop [1 MeV . . . 30 MeV], 1 sterad,
3. OSSE das Oriented Scintillation Spectrometer Experiment [0.1 MeV . . . 10 MeV] 4 ◦ ×11 ◦
4. EGRET das Energetic Gamma Ray Experiment [20 MeV . . . 30 GeV].
Die Abbildungsgenauigkeit beträgt etwa 1 Quadratgrad.