Magnetische kataklysmische Variable im Röntgenlicht: Entwicklung von Modellen für die Region der Röntgenemission

• Antragsteller: Professor Dr. Klaus Werner
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 570900468

Die bekannte Population kataklysmischer Veränderlicher ist derzeit stark angewachsen, sodass detaillierte Untersuchungen der Eigenschaften dieser Objektpopulation in der Milchstraße beginnen können. Dies ist auf die umfangreichen Durchmusterungsarbeiten sowohl im Röntgen- (SRG/eROSITA) als auch im optischen (SDSS, 4MOST, LAMOST, ZTF) Spektralbereich zurückzuführen, die durch die Arbeiten des astrometrischen Observatoriums Gaia begleitet wurden. Für einen detaillierten Vergleich der Ergebnisse der Populationssynthese mit Beobachtungen ist es unter anderem notwendig, die Massen der Weißen Zwerge in diesen Systemen zu kennen. Intermediäre Polare mit beobachteter harter Röntgenstrahlung sind eine Unterklasse kataklysmischer Veränderlicher, für die eine relativ zuverlässige Bestimmung der Massen Weißer Zwerge möglich ist. Die Härte des Röntgenspektrums dieser Objekte hängt hauptsächlich von der Masse des Weißen Zwergs ab, wobei auch die Magnetosphärenradien und die lokalen Akkretionsraten von Bedeutung sind. Insgesamt wurden die Massen von etwa vierzig Weißen Zwergen in intermediären Polaren anhand der Form ihrer harten Röntgenspektren bestimmt. In jüngster Zeit gibt es jedoch Beobachtungshinweise, dass die Physik von Akkretionssäulen einer detaillierteren Betrachtung bedarf. In diesem Projekt schlagen wir vor, neue physikalische Modelle von Post-Schock-Strukturen zu entwickeln, die die Röntgenspektren intermediärer Polare genauer beschreiben. Dies ermöglicht uns eine genauere Bestimmung der Massen von Weißen Zwergen in diesen Objekten. Insbesondere planen wir, die Zyklotronkühlung in hohen Akkretionssäulen mit geringer Leuchtkraft genauer zu berücksichtigen und physikalisch selbstkonsistente Modelle der Compton-Reflexion von der Oberfläche des Weißen Zwergs und dem Boden der Akkretionssäule zu entwickeln. Wir planen außerdem, den Einfluss einer relativ hohen Plasmadichte auf die thermische Abkühlungsrate von Akkretionssäulen und deren Emissionsspektren zu berücksichtigen, da die derzeit verwendete Kollisionsnäherung zur Beschreibung des Plasmas von Akkretionssäulen möglicherweise nicht ausreicht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen