Spectral analysis of Super Soft Sources
Final Report Abstract
Die grating Spektren klassischer Novae enhalten viel spektrale Information. Sie haben bestätigt, dass der Massenverlust im spaeten “super soft source” (SSS) Stadium des Nova- Ausbruches weiterhin stattfindet. Man kann nicht einfach vorhersagen, wie der Massenverlust das Spektrum beeinflusst, ausser dass Absorptionslinien blauverschoben sind. Um diese Frage zu klaeren, und ob man den Aspekt der Expansion wirklich vernachlaessigen kann bei der Konstruktion von Modellatmosphären fuer Novae in der SSS-Phase, wurden physikalisch konsistente Modelle für expandierende Nova-Atmosphaeren entwickelt. Sehr hohe Temperaturen, hohe Expansionsgeschwindigkeiten und die damit einhergehende starke radiale Ausdehnung machen Novae in der SSS-Phase zu sehr interessanten, aber auch physikalisch schwer modellierbaren Objekten. In dieser Arbeit wurde das Modellatmosphärenprogramm PHOENIX verwendet, das explizit für expandierende Atmosphaeren entwickelt wurde, um X-ray Novae in der SSS Phase zu modellieren. Fuer diese Objekte is PHOENIX schon eher benutzt worden, aber die gruendliche Analyse der alten Modelle fuehrte zu einer Anzahl neuer Methoden und Verbesserungen am Code, die den Hauptbestandteil dieser Arbeit ausmachen. Die physikalische Behandlung von NLTE wurde grundlegend verbessert mit 1) neuen Opazitaeten, einem neuen Rate Matrix Solver, einem neuen globalen Iterationsschema und einer neuen Temperatur-Korrketur-Methode; 2) der Implementation eines neuen hydrostatisch-dynamischen Nova Atmosphaerenaufbaus; 3) der Behandlung von Modellen in purem NLTE, ohne LTE Opazitaeten; und 4) der Beschleunigung der Modellberechnung wurde um einen Faktor 10 durch spezielle Vereinfachungen. Mit dem neuen Code wurde eine kleine Zahl an Modellen berechnet, eingeschraenkt durch Rechenzeit. Diese Modelle zeigen, dass der neue Code systematische Ergebnisse liefert fuer mannigfaltige atmosphaerische Zustaende. Auch zeigen sie, dass die expandierende Huelle einen wichtigen Einfluss auf das Modellspektrum hat, und dass das Spektrum empfindlich ist fuer die atmosphaerische Struktur. Die Modelle werden verglichen mit den zehn vorhandenen gut belichteten X-ray Nova Beobachtungen: 5× V4743 Sgr 2003, 3× RS Oph 2006, and 2× V2491 Cyg 2008. Obwohl das Modellgitter grob ist und noch nicht getuned wurde auf die Beobachtungen, ist die Uebereinstimmung ueberraschend gut. Auch wurden hydrostatische Modelle verglichen. Diese reproduzieren die Daten deutlich schlechter als die expandierenden. Was aber noch wichtiger ist, ist dass die Interpretation der Daten mit hydrostatischen Modellen zu Schlussfolgerungen fuehrt, die denen mit expandierenden Modellen widersprechen. Zum Beispiel findet man, dass diese eine sub-solare O Haeufigkeit erfordern und jene eine super-solare. Die Modelle ermoeglichen es, praezise Einschraenkungen abzuleiten ueber die physikalischen Bedingungen in den tiefen Schichten einer Nova, die sich nur zeigen in der SSS-Phase.
Publications
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2008. Astronomical Society of the Pacific Conference Series, Editors: A. Evans, M. F. Bode, T. J. O’Brien, & M. J. Darnley. 401, 274
Ness, J.-U., Starrfield, S., van Rossum, D. R. and Schönrich, R.
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2010. Expanding atmosphere models for SSS spectra of novae. AN, 331, 175
van Rossum, D. R. and Ness, J.-U.
