Einfžhrung i n die Astrophysik Teil 1

66 KAPITEL 1. GEOMETRIE
Für den Quasar PKS 0528 + 134 gilt ganz analog ein reines Potenzgesetz, mit gleichem Fluß bei 1 GeV und mit ˜ f =
10 −7 (E/GeV) −2.4 .
Wo liegt das Maximum der Emission? Für PKS 0208 − 512 ist die Antwort einfach und erstaunlich: das Maximum liegt
am oberen Ende der Nachweismöglichkeit von EGRET, bei 30 GeV. Die beiden Quasare 3C 273 und 3C 279 haben kein
so einfaches Potenzgesetz und hier ist COMPTEL zuständig. Der Quasar 3C 273 hat sein Maximum der Leuchtkraft bei 1
MeV (2 × 10 20 Hz), 3C 279 bei 10 MeV.
AGN bei E > 100 MeV entdeckt von EGRET
Name alt. l b f−6 α z L48 Rem
Bez. Grad Grad cm −2 s −1 erg s −1 Rem
0208 − 512 PKS 276 −62 0.4 −1.7 1.00 2 a)
0528 + 134 PKS 191 −11 0.4 −2.4 2.06 4 b)
1226 + 023 3C 273 290 +64 0.3 −2.4 0.158 0.008 c)
1253 − 023 3C 279 305 +57 0.6 −1.8 0.54 0.3 d)
1633 + 382 4C+38.41 61 +42 0.4 −2.0 1.81 3 e)
Der Photonenfluß, f−6, ist in 10 −6 cm −2 s −1 angegeben. Dem entspricht der Energiefluß 10 −10 erg cm −2 s −1 .
Anmerkungen zur Tabelle:
a) stark variable (f−6 von 0.4 bis 0.9) Radio Quelle mit hartem Spektrum.
b) stark variable (f−6 von 0.4 bis 1.6) Radio Quelle mit weichem Spektrum; L48(max) = 13.
c) als einziger Quasar von COS B vor 1991 entdeckt.
d) stark variabler (f−6 von 0.4 bis 4.9) Quasar mit hartem bis flachem Spektrum und variablem Index (α von −1.7 bis
−1.98).
e) stark variabler (f−6 von 0.4 bis 1.4) Quasar; L48(max) = 11.
Der extremste Fall von Variabilität liegt beim Quasar 3C 279 vor: Innerhalb von Tagen variiert die Leuchtkraft (fast um
einen Faktor 7) zwischen L = 3 × 10 47 erg s −1 und L = 2 × 10 48 erg s −1 , dabei variiert der Spektralindex α zwischen
α = −1.98 und α = −1.7. Ein solcher Strahlungsausbruch (wie der vom 16 bis 28 Juni 1991) setzt eine Energie von
2 × 10 48 × 10 5 erg oder 0.1M⊙c 2 im harten Gamma Bereich frei. Die Energie in den Bursts ist vergleichbar, nicht aber die
Zeitskala oder das Spektrum.
COMPTEL:
Das Compton Teleskop
Die Ergebnisse der Himmelsdurchmusterung sind ähnlich für COMPTEL und EGRET. Zusätzlich kann
COMPTEL allerdings Linien im Bereich 1 bis 30 MeV spektroskopieren. Für niedrigere Energien ist
dagegen OSSE zuständig.
Zwei radioaktive Elemente wurden entdeckt: 26 Al bei 1.809 MeV und 44 Ti bei 1.156 MeV. Die Halbwertszeit
von 26 Al beträgt 0.770 Myr (e-folding time: 1 Myr) und die von 44 Ti nur 90 yr. Mit seiner
grossen Halbwertszeit kann 26 Al benutzt werden, die Anreicherung der ISM aus Supernovae mit
schweren Elementen wie 26 Al zu untersuchen. 44 Ti ist dagegen ein Indikator für junge Supernova
Überreste. Tatsächlich findet man 26 Al entlang der galaktischen Ebene, in Richtung Orion und in Richtung
der Spiralarme, 44 Ti wurde zuerst in Cas A entdeckt.
• ZUSATZ (DIE 44 TI LINIEN)
Der Zerfall von 44 Ti, bei dem 3 Linien entstehen, sieht folgendermassen aus
44 T i K 44 Sc I K 44 Ca
Dabei bedeutet K Konversion (Elektron Einfang) und I Isomerie (Emission eines Photons). 44 Ti hat zwei (Konversions)
Linien bei 78.4 keV und 67.9 keV. Die Zerfallszeit beträgt τ = 85 yr. Im Gammabereich ist eine (Isomerie) Linie bei 1.156
MeV (mit einem τ etwa 5.7 yr).
Die 44 Ti Gamma- Linie (bei 1.156 MeV mit einem Gesamt - τ von etwa 90 yr) ist 1994 im Supernova Überrest Cas A und
1998 in einem bis dahin unbekannten Supernova Überrest RX J0852.0 - 4622 gefunden worden. Die beobachtete Menge
von 10 −4 M⊙ stimmt mit theoretischen Rechnungen, die vor der Entdeckung liegen, überein.