Thermal Emission from Isolated Neutron Stars: Theory and Observations

• Applicant: Professor Dr. Klaus Werner
• Subject Area: Astrophysics and Astronomy
• Term: from 2004 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5420861

• Final Report Year: 2009

Final Report Abstract

Die Bestimmung von Massen und Radien von Neutronensternen erlaubt Rückschlüsse auf die Zustandsgleichung von Materie bei extrem hohen Dichten. Diese Sternparameter können im Prinzip aus den thermischen Spektren von isolierten Neutronensternen bestimmt werden. Eine Grundvoraussetzung ist die möglichst realistische Berechnung des Strahlungstransports in den Neutronensternatmosphären. Hauptergebnis des Projekts ist die Entwicklung neuartiger Modellatmosphären zur Interpretation von thermischen Röntgenspektren von Neutronensternen. Dabei geht es um die detaillierte Berücksichtung von verschiedenen physikalischen Effekten und um die Entwicklung numerischer Methoden und Modelle. Konkrete Spektralanalysen von beobachteten Röntgenspektren mit den neuen Modellen deuten auf relativ große Neutronensternradien und damit auf eine harte Zustandgleichung hin.

Publications

• 2006, "Importance of Compton scattering for radiation spectra of isolated neutron stars", Proc. of the 363. WE-Heraeus Seminar on: Neutron Stars and Pulsars, eds. W.Becker, H.H.Huang, MPE Report 291, 173
  Suleimanov, V., Werner, K.
  
• 2006, "On the relevance of Compton scattering for the soft X-ray spectra of hot DA white dwarfs", A&A, 455, 679
  Suleimanov, V., Madej, J., Drake, J.J., Rauch, T., Werner, K.
  
• 2006, "Spectra of the spreading layers on the neutron star surface and constraints for the neutron star equation of state", MNRAS, 369, 2036
  Suleimanov, V., Poutanen, J.
  
• 2006, "The new pre-cataclysmic binary PG 2200+085", A&A, 456, 1069
  Shimansky, V., Sakhibullin, N.A., Bikmaev, I., Ritter, H., Suleimanov, V., Borisov, N., Galeev, A.
  
• 2007, "Importance of Compton scattering for radiation spectra of isolated neutron stars with weak magnetic fields", A&A, 466, 661
  Suleimanov, V., Werner, K.
  
• 2007, "Importance of Compton scattering for radiation spectra of isolated neutron stars", Ap&SS, 308, 471
  Suleimanov, V., Werner, K.
  
• 2007, "Non-LTE Models for Neutron Star Atmospheres and Supernova-Fallback Disks", Adv. Space Res., 40, 1512
  Werner, K., Nagel, T., Rauch, T., Suleimanov, V.
  
• 2007, "Soft X-ray Spectra of Hot DA White Dwarfs with Compton Scattering", in 15th European Workshop on White Dwarfs, eds. R. Napiwotzki, M.R. Burleigh, ASP Conference Series, 372, 217
  Suleimanov, V., Madej, J., Drake, J.J., Rauch, T., Werner, K.
  
• 2007, "Spectra of radiating accretion flows in the close binary systems", in Spectroscopic Methods in Modern Astrophysics, eds. L. Mashinkina, M. Sachkov, p. 277 (in Russischer Sprache)
  Suleimanov, V.
  
• 2008, "Absorption features in the spectra of X-ray bursting neutron stars", A&A, 490, 1127
  Rauch, T., Suleimanov, V., Werner, K.
  
• 2008, "Influence of Compton scattering on the broad-band X-ray spectra of intermediate polars", A&A, 491, 525
  Suleimanov, V., Poutanen, J., Falanga, M., Werner, K.
  
• 2009, "Higlily magnetized neutron star in GX301-2", A&A
  Doroshenko, V., Santangelo, A., Suleimanov, V., Kreykenbohm, I., Staubert, R., Ferrigno, C., Klochkov, D.
  
• 2009, "Models of magnetized neutron star atmospheres: thin atmospheres and partially ionized hydrogen atmospheres with vacuum polarization", A&A, 500, 891
  Suleimanov, V., Potekhin, A.Y., Werner, K.