Accretion phenomena in binary X-ray pulsars / neutron star free precession

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Wir beantragten die Förderung eines Forschungsvorhabens, das wir in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von Dr. Nikolai Shakura an der Lomonossov Universität in Moskau durchführen möchten. Inhalt des Vorhabens soll die Untersuchung von Akkretionsphänomenen in dem Doppelstern-Röntgenpulsar Hercules X-1 mit seinem magnetischen Neutronenstern sein. Wir wollen die fundamentale Frage beantworten, ob dieser Neutronenstern eine freie Präzession (mit einer Periode von etwa 35 Tagen) hat, wie bereits vor Jahren vorgeschlagen wurde und wie es durch eine neue Interpretation der beobachteten Variationen der Pulsprofile mit der Phase der Präzession nahegelegt wird. Wir schlagen vor, dass die tiefere Ursache für verschiedene beobachtete Variationen in der freien Präzession des Neutronensterns zu suchen ist, die letztlich den Antrieb für die Präzession der Akkretionsscheibe darstellt, welche sich durch die 35 Tage Modulation des Röntgenflusses mit seien "ungenauen" Turn-Ons manifestiert. Wir erwarten, dass wir durch eine detaillierte Untersuchung und Modellierung der systematisch veränderlichen Pulsprofile zwischen der Phase der freien Präzession des Neutronensterns und der Phase der Präzession der Akkretionsscheibe werden unterscheiden können. Diese Untersuchung ist nicht nur relevant für die Klasse der Doppelstern-Röntgenpulsare mit langen (Präzessions?-)Perioden (neben Her X-1, z.B. auch SMC X-1 und LMC X-4), sondern fundamental für die innere Struktur von magnetisierten Neutronensternen. Die gängige Vorstellung ist, dass in diesen Objekten jede ggf. vorhandene freie Präzession auf kurzen Zeitskalen gedämpft wird. Der Nachweis der Existenz einer freien Präzession in einem Neutronenstern wäre deshalb von grundsätzlicher Bedeutung.