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Hochenergie-Astrophysik am MPE

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Chandra
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M 82

Im hochenergetischen Bereich des elektromagnetischen Spektrums, in Röntgen- und Gammastrahlung, beobachtet man Emission von kosmischen Quellen, die sich durch ungewöhnlich intensive und heftige Energieproduktion auszeichnen und oftmals das Ende eines Sterns markieren. Röntgenstrahlung im Bereich von 0.1 bis 100 keV wird durch heisses Plasma erzeugt das z. B. bei dem Einfall von Materie auf verdichtete Sterne wie Weiße Zwerge und Neutronensterne oder bei heftigen Explosionen in verdünntes interstellares oder intergalaktisches Gas erzeugt wird. Die charakteristischen Linien stark ionisierter Atome im Bereich von 0.1 bis 7 keV erlauben Rückschlüsse auf Zustand und Dynamik des kosmischen Gases in Bereichen, die anderweitig nur schwer oder gar nicht zugänglich sind, wie zum Beispiel dem Gebiet des Ereignishorizontes um Schwarze Löcher. Kontinuumsemission in diesem Bereich ist meist thermisch, wobei Synchrotron-Emission einen wichtigen Anteil für spezielle Quellen wie Supernovaüberreste und Gammastrahlenausbrüche liefert. Nukleare Strahlungsenergien liegen im Bereich von 70 bis 8000 keV, in dem Radioaktivität einzigartige Spektrallinien erzeugt. Alle kosmische Strahlung, die bei Energien über 100 keV beobachtet wird, ist in ihrem Ursprung nicht-thermischund wird dominiert die Kontinuumsemission von relativistischen Teilchen (kosmische Strahlung) durch Bremsstrahlung, den inversen Compton-Effekt und Pionenemission.

Herausragende kosmische Quellen, die im Röntgen- und Gammabereich beobachtet werden, sind aktive Galaxienkerne und die Jets von Blazaren, akkretierende Binärsysteme, Supernovaüberreste, schnelldrehende Neutronensterne und Sternexplosionen wie Supernovae, Gammastrahlenausbrüche, Novae und Röntgenburster. Aber auch normale Sterne und Galaxien können mit modernen Röntgenteleskopen untersucht werden. Sogar Kometen und Planeten in unserem Sonnensystem sind im Röntgenlicht sichtbar. Astrophysikalische Prozesse, die untersucht werden, sind gravitationsbedingte Energieabgaben in der Nähe und auf kompakten Sternen, Strahlungsprozesse in Magnetosphären mit hohen Feldstärken, die Physik kosmischer Plasmajets, kosmische Nukleosynthesequellen und die Beschleunigung und Ausbreitung relativistischer Teilchen. Astrophysikalische Themen sind die späten Phasen der Sternentwicklung und ihre Überreste, die kosmische Entwicklung von Elementhäufigkeiten und Galaxienentwicklung.

Die eingesetzten Instrumente sind fokussierende Röntgenteleskope, die mit streifenden Einfallswinkeln arbeiten, Teleskope nach dem Coded-Mask- und Compton-Prinzip und Spurkammern, alle auf Satelliten im Weltraum betrieben. Zur Zeit aktive Missionen mit MPE-Beteiligung sind Chandra, XMM-Newton, INTEGRAL und FERMI. Die eROSITA-Mission ist in Vorbereitung und andere Missionen werden geplant.
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INTEGRAL
INTEGRAL

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Fermi
Fermi

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PANTER
PANTER
Von der Hochenergieastrophysik-Gruppe werden zwei Röntgentestanlagen ( linkPANTER und   linkPUMA) betrieben, mit denen Röntgensatellitenkomponenten aus aller Welt getestet werden. So wurden dort z.B. Funktionstests und Eichung der Röntgenteleskope und der EPIC-pn Kamera für XMM-Newton und den Niederenergie-Transmissionsgitter-Spektrographen (Low Energy Transmission Grating, LETG) für Chandra durchgeführt.

Das linkMax-Planck-Institut Halbleiterlabor (MPI HLL) ist eine gemeinsam mit dem Max-Planck-Institut für Physik (Werner-Heisenberg-Institut, MPP) betriebene Forschungseinrichtung, deren Ziel die Entwicklung neuer Strahlungsdetektoren für die Anwendung in der Astro- und Hochenergiephysik ist.
HLL
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Valid HTML 4.01! Letzte Änderung: 2010-05-17 durch VerweisH. Steinle
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