Lernziele:

Gegenstand des Versuchs ist die Untersuchung der thermischen Evolution von Neutronensterne, die in diesem Praktikumsversuch am Beispiel des im Jahre 1054 AD während einer Supernovaexplosion im Sternbild Stier entstandenen Neutronensterns, dem Crab-Pulsar, studiert wird. Die für den Versuch verwendeten Daten stammen von dem Röntgensatelliten ROSAT, der sich seit 1990 im erdnahen Orbit befindet und im Empfindlichkeitsbereich 0.1-2.4 keV Beobachtungen stellarer Objekte im weichen Röntgenbereich ermöglicht.

Sie werden in diesem Praktikumsversuch lernen, wie man sich - dem heutigen Kenntnisstand der Kernphysik folgend - den Aufbau von Neutronensterne vorstellt und wie man durch Beobachtungen dieser exotischen Objekte im weichen Röntgenbereich Rückschlüsse auf die physikalischen Eigenschaften der Materie bei sub-nuklearen Materiedichten ableiten kann.

Beim Crab-Pulsar handelt es sich um einen mit einer Periode von $\sim 33$ Millisekunden rotierenden Neutronenstern. Die von diesem Objekt ausgehende elektromagnetische Strahlung ist mit der Rotationsperiode des Neutronensterns moduliert. Ein wichtiger Punkt in der Untersuchung der von Neutronensternen ausgehenden Strahlung ist daher das Studium der Pulsaremission als Funktion der Zeit, und zwar auf Zeitskalen, die der Rotationsperiode des Neutronensterns entsprechen. Im Praktikum werden Sie lernen welche Schritte und Korrekturen notwendig sind um aus den am Satelliten gemessenen Ankunftszeiten einzelner Röntgenphotonen Aussagen über die zeitliche Variation der Neutronensternemission treffen zu können. Diese sogenannte Timing Analyse ist beim Crab-Pulsar essentiell, will man aus der gemessenen Röntgenstrahlung Aussagen über die thermische Emission des Neutronensterns ableiten.