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

01.03.2027 bis 28.02.2030

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.