Inhaltszusammenfassung:
Die Erforschung der magnetischen Aktivität von sonnenähnlichen Sternen wird in der astrophysikalischen Gemeinschaft intensiv diskutiert und ist bis heute noch nicht gut verstanden. Aus boden-gebundenen Langzeitbeobachtungen der Chromosphäre ist bekannt, dass 60% der sonnenähnlichen Hauptreihensterne magnetische Aktivitätszyklen zeigen, deren Zyklusdauern im Bereich von einigen Jahren bis zu einigen Jahrzehnten liegen. Die Untersuchung der magnetischen Aktivität der Korona im Röntgenlicht ist jedoch eine Herausforderung, da langfristige Röntgenüberwachungskampagnen für eine signifikante Anzahl von Sternen nicht durchführbar sind. Das Weltraumteleskop \textit {XMM-Newton} konnte solche Röntgenaktivitätszyklen bislang nur für sieben Sterne bestätigen. Die Mehrheit dieser Sterne sind alt (Alter von wenigen Milliarden Jahre) und weisen lange Röntgenzyklusperioden (zwischen 8 und 12 Jahre) auf. Ziel dieser Doktorarbeit ist es daher, folgende Fragen zu beantworten: a) Treten Röntgenzyklen nur bei alten Sternen auf? Oder zeigen auch junge sonnenähnliche Sterne Röntgenzyklen? b) Wenn es koronale Zyklen auch bei jüngeren Sternen gibt, in welchem Alter und auf welchem Aktivitätsniveau setzt der Zyklus ein? c) Gibt es einen Zusammenhang zwischen dem Alter des Sterns und den Eigenschaften des Zyklus, insbesondere der Amplitude der Zyklusvariation? Wenn ja, was ist der Grund? Während meines Promotionsprojekts führte ich Röntgenuntersuchung bei drei jungen sonnenähnlichen Sternen durch: ɩ ~Horologii, ɛ ~Eridani und Kepler~63. ɩ ~Horologii ist der erste junge Stern ($600$~Mio. Jahre), bei dem ein sehr kurzer Röntgenzyklus ($1,6$~Jahre) gefunden wurde. ɛ ~Eridani ist sogar noch jünger als ɩ ~Horologii ($400$~Mio. Jahre). Sein Röntgenaktivitätszyklus wurde in diesem Projekt zum ersten Mal gemessen und charakterisiert. Auch ɛ ~Eridani zeigt eine kurze Zyklusperiode von $2,92$ Jahren. Darüber hinaus weisen beide Sterne eine hohe Röntgenleuchtkraft und kleine Variabilitätsamplituden auf. Eine mögliche Erklärung für die geringe Variation der Röntgenleuchtkraft während des Aktivitätszyklus könnte ein Mangel an zusätzlichem Platz für magnetische Strukturen auf der Sternoberfläche sein. Im Fall von ɛ ~Eridani habe ich die Entwicklung seines Röntgenzyklus im Hinblick auf solare magnetische Strukturen untersucht, um die oben genannte Hypothese über die kleine Amplituden während des Zyklus zu überprüfen. Ich habe eine neuartige Methode angewendet, die darauf basiert, Röntgenspektren der in der Sonnenkorona beobachteten magnetischen Strukturen so zu simulieren, als ob der Röntgensatellit \textit{XMM-Newton} sie beobachtet hätte. Ich habe diese simulierten Spektren dann mit den Beobachtungen von ɛ ~Eridani verglichen, um zu bestimmen, wie viel Prozent der Korona des Sterns zu jedem Zeitpunkt seines Röntgenaktivitätszyklus durch magnetische Strukturen bedeckt sind. Ich fand heraus, dass während des Zyklusminimums $74\%$ der Korona von ɛ ~Eridani magnetische Strukturen aufweist, und dass während des Maximums diese Bedeckung auf $94\%$ ansteigt. Die hohe Röntgenhelligkeit von ɛ ~Eridani und seine kleine Variabilit\"atsamplitude sind somit das Ergebnis eines hohen magnetischen Füllfaktors der Korona. Höchstwahrscheinlich zeigen junge sonnenähnliche Sterne im Allgemeinen dasselbe Verhalten. Um diese Hypothese zu überprüfen erweiterte ich meine Suche nach Röntgenaktivitätszyklen bei jungen sonnenähnlichen Sternen. Die Europäische Weltraumorganisation genehmigte mir 2018 eine Röntgenkampagne für den Stern Kepler~63 $(210$~Mio. Jahre). Die Beobachtungskampagne begann Anfang 2019. Kepler~63 ist jünger als ɩ ~Horologii und Eridani und ist damit der jüngste sonnenähnliche Stern in meiner Arbeit. Im optischen Wellenlängenbereich wurde ein Aktivitätszyklus der Photosphere mit einer Periode von $1,27$~Jahren detektiert. Durch eine Analyse der Röntgenspektren fand ich heraus, dass Kepler~63 zwar von allen Sternen mit bekannten Röntgenaktivitätszyklen die größte Röntgenleuchtkraft aufweist, jedoch war während der Überwachungskampagne keine Röntgenvariabilität messbar.
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