Kurzfassung
Aktive Galaxien (AGN) und Galaxienhaufen sind als starke extragalaktische
Röntgenemitter bekannt.
Im Optischen wurden in den letzten Jahren Hinweise gefunden,
daß es sich bei AGN und Galaxienhaufen keineswegs immer um zwei separate,
voneinander unabhängige Objektgruppen handelt.
So wurden in der Umgebung von einigen AGN
Galaxienüberhäufigkeiten gefunden
bzw. Begleitobjekte spektroskopisch nachgewiesen,
die auf die Präsenz umgebender Galaxienhaufen deuten.
Andere Studien konnten hingegen in der Umgebung von AGN keine Hinweise auf
Galaxienhaufen finden.
Es ist daher noch nicht geklärt, ob und inwieweit der jeweilige
AGN-Typ oder Eigenschaften des AGN wie z.B. Radioemission
mit der Umgebung zusammenhängen.
Es gab jedoch bisher kaum
Versuche, im Röntgenbereich
die Umgebungen von AGN zu studieren.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde deshalb mit Hilfe des Röntgensatelliten
ROSAT versucht, im Röntgenbereich neue Kombinationen von AGN und
Galaxienhaufen zu entdecken und zu untersuchen.
Dazu wurden Beobachtungen mit dem ROSAT HRI sowie optischen
Teleskopen durchgeführt. Zunächst wurden Kandidaten aus der
ROSAT Himmelsdurchmusterung (RASS) selektiert.
Ein Teil der Kandidaten waren Röntgenquellen aus dem RASS, deren Ausdehnung
derjenigen von Galaxienhaufen entsprach, für die aber als optisches
Gegenstück ein AGN bzw. ein möglicher AGN-Kandidat unter den
9.949 Quellen des Hamburger Identifikationsprogramms HRC am
Nordhimmel gefunden wurde. 120 HRC Quellen (1.3% des gesamten HRC bzw.
~ 3.5% der HRC AGN-Kandidaten) wurden so vorselektiert.
Korrelation aller 11.714 bekannter AGN mit dem gesamten RASS
lieferte weitere 57 Kandidaten (0.5%) mit ausgedehnter Röntgenemission.
Insgesamt konnten 14 von diesen 177 Kandidaten mit dem ROSAT HRI beobachtet
werden.
Mitsamt 6 BL Lac Objekten aus dem HRC (bei zweien wurde aufgrund optischer
Daten eine Haufenmitgliedschaft vermutet, weitere 4 BL Lac Objekte wurden
zum Vergleich zugefügt) umfaß t die gesamte im Rahmen der Arbeit
untersuchte Stichprobe 20 Objekte,
die detailliert vorgestellt und diskutiert werden.
Weitere HRI-Daten aus dem ROSAT Archiv wurden zum Vergleich herangezogen.
Soweit die Objekte der Stichprobe in der bewilligten Beobachtungszeit
beobachtbar waren, wurden Direktaufnahmen und spektroskopische Daten der
Objekte an optischen Teleskopen gewonnen.
Die HRI Daten bestätigen, daß die meisten der untersuchten Quellen
im Vergleich zur HRI Punktbildfunktion ausgedehnt sind. Diese
überschüssige Röntgenemission kann von dem umgegebenden Galaxienhaufen
stammen, muß aber für jedes Objekt genauer auf eventuelle instrumentelle
Effekte hin untersucht werden.
Die optischen Daten
stützen in vielen Fällen die These umgebender Galaxienhaufen.
Ein Groß teil der studierten AGN (14) gehörten zu den ca. 3.5 % aller
röntgenselektierter AGN, bei denen aufgrund ihrer Ausdehnung im RASS
am ehesten ein sie umgebender röntgenheller Galaxienhaufen erwartet wurde.
Die gefundene Röntgenemission und die Galaxienanzahl um die AGN sind
jedoch mit der von bekannten Galaxienhaufen von Abell richness class 0 bis 2
konsistent.
Es kann sich hierbei also nicht um besonders reiche und/oder besonders
röntgenleuchtkräftige Galaxienhaufen handeln, wie man aufgrund der
RASS Daten vermutet hätte.
Damit bestätigt die Arbeit das im Optischen gefundene Resultat,
daß sich AGN bei niedrigen Rotverschiebungen
wenn überhaupt nur in armen
Clustern befinden und reiche Cluster meiden (oder dort nicht existieren
können).
Die Studie zeigt ferner, daß HRI Röntgendaten allein nicht zur
eindeutigen Detektion und Identifikation eines den AGN umgebenden
Galaxienhaufens genügen. Zusätzliche optische Beobachtungen sind zwingend
erforderlich,
so daß Studien im Röntgenbereich derzeit keine Alternative, sondern nur eine
Ergänzung zu den bisherigen optischen Umgebungsstudien von AGN bilden.
Active Galactic Nuclei (AGN) and clusters of galaxies are both well known sources of X-ray emission. In the optical, evidence has been found in recent years indicating that AGN and clusters of galaxies are not always separate, independent classes of objects. On the one hand, in the environment of some AGN, an excess of galaxies was found and physical companions were spectroscopically confirmed, which point to the existence of surrounding clusters of galaxies. On the other hand, other studies could not find any surrounding clusters around AGN. It has not yet been determined if and to what extent the type of AGN or properties of the AGN, e.g. its radio emission, are related to their environment. However, only a few attempt have been made to study the environment of AGN in X-rays. Thus, in the course of this thesis, the X-ray satellite ROSAT was used to discover and examine new combinations of AGN and clusters. Observations with the ROSAT HRI and optical telescopes were performed. First of all, candidates were selected from the ROSAT All-Sky Survey (RASS). Part of the candidates were X-ray sources with an X-ray extension similar to the extension of clusters of galaxies and which also possessed an AGN or AGN candidate as optical counterpart among the 9,949 northern-sky sources of the Hamburg identification program (HRC). 120 sources (1.3% of the whole HRC, representing ~3.5% of the HRC AGN candidates) were preselected by this criterion. Correlation of all 11,714 known AGN with the whole RASS delivered another 57 (0.5%) candidates with extended X-ray emission. 14 of these 177 candidates were observed with the ROSAT HRI. Together with 6 BL Lac objects from the HRC (two of which had suspected cluster membership from optical data, and four were added for comparison), the whole sample consists of 20 objects which will be presented and discussed in this thesis. Additional HRI data sets from the ROSAT archive were used for comparison. As far as the objects were observable in the approved observing time, direct images and spectroscopy were obtained of the objects at optical telescopes. The HRI data sets confirm that most of the studied sources are extended compared to the HRI point spread function. This emission could come from a surrounding cluster, but has to be carefully checked in each case for any existing instrumentally introduced effects. The optical data support in many cases the hypothesis of surrounding clusters. The majority of the studied objects (14) belong to the approximately 3.5% of all X-ray selected AGN where a surrounding cluster has most likely been expected because of their extension in the RASS. However, X-ray emission and number of excess galaxies are consistent with values previously found for clusters of galaxies of Abell richness class 0 to 2. Thus, the surrounding clusters of galaxies cannot be very rich nor very X-ray luminous, as could have been expected by their RASS data. All in all the study confirms the result found in the optical, that if low-redshift AGN are in clusters at all, they are mainly in poor clusters and avoid rich clusters (or cannot exist in them). The study shows that X-ray data alone are not sufficient for the unambigious detection and identification of clusters of galaxies around AGN. Additional optical observations are necessary. Thus, studies in X-rays are currently no alternative, but only a supplement to the existing optical environmental studies of AGN.