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Projekt
Untersuchungen der Physik im interstellaren Medium anhand von Dichtestrukturanalysen der Molekülwolken
Antragsteller
Jouni Kainulainen, Ph.D.
Fachliche Zuordnung
Astrophysik und Astronomie
Förderung
Förderung von 2011 bis 2016
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 203356129
Eines der zentralen Themen der heutigen Astrophysik ist das Verständnis der physikalischen Prozesse, die den Zyklus des interstellaren Mediums (ISM) kontrollieren. Dies ist darin begründet, dass aus dem ISM neue Sterne geboren werden, und es somit einen integralen Bestandteil der Galaxienentwicklung darstellt. Wie sich das ISM genau in Sterne wandelt ist eng mit der Struktur der kalten molekularen Phase des ISM verwoben. Wir wissen heutzutage, dass die dichtesten Kerne innerhalb der größeren Molekülwolken die Geburtsstädten der Sterne sind. Welche Prozesse auch immer diese dichten Kerne produzieren, sind auch direkt für die Gas-zu-Stern Konversion verantwortlich. Allerdings liegt unserem Verständnis der Molekülwolkenstruktur einer fundamentale Schwierigkeit zu Grunde, denn es basiert hauptsächlich auf Beobachtungen naher Molekülwolken, die größtenteils massearme Sterne entstehen lassen. Dies liegt darin begründet, dass mit klassischen Beobachtungstechniken nur in nahen Wolken die notwendige räumliche Auflösung und Sensitivität erreicht werden konnte. Im Gegensatz dazu werden aber die meisten Sterne in massereichen Wolken geboren, und es sind auch massereiche Sterne und Sternhaufen, die das ISM in Galaxien am meisten beeinflussen. Basierend auf meiner Arbeit während der ersten ISM-SPP-Phase, schlage ich hier ein Programm vor, dass diese Lücke im Verständnis der Struktur massereicher Molekülwolken schließen wird. Wir haben dafür eine neue Beobachtungstechnik etabliert, die einen vollkommen neuen Blick auf massereiche Molekülwolken erlaubt. Des weiteren habe ich eine Analysetechnik entwickelt, die es erlaubt, mit diesen Daten eine der fundamentalen Observablen der Molekülwolkenstruktur, und zwar die Volumendichtefunktion, zu studieren. Dieses SPP-Projekt wird es ermöglichen, das Potential dieses neuen Ansatzes voll zu nutzen. Wir werden innerhalb dieses Projektes sehr verlässliche Säulendichtekarten einer großen Zahl von Molekülwolken erstellen, und darauf aufbauend eine bisher nicht erreichbare Charakterisierung ihrer inneren Strukturen. Zusätzlich werden wir kinematische Daten der Milchstrasse in Linienemission nutzen, um die Dynamik des Gases mit der Dichtestruktur zu korrelieren. Ein integraler Bestandteil dieses Projektes ist es, die Beobachtungsdaten und Ergebnisse mit aktuellen Molekülwolkensimulationen auf Skalen unserer Milchstraße in Verbindung zu setzen. Mit diesem kombinierten Ansatz können wir Kernfragen in diesem Feld adressieren? Welche physikalischen Prozesse dominieren die Strukturentwicklung von Molekülwolken? Wie verhält sich die Struktur massereicher Wolken zu den internen Sternentstehung? Gibt es Unterschiede zwischen massearmer und massereicher Sternentstehung? Zusammengefasst können wir innerhalb dieses Projekt ein Bild der Struktur von Molekülwolken und deren Entstehungsprozessen über die gesamte Massenskala von Molekülwolken innerhalb des ISM entwickeln.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
Teilprojekt zu
SPP 1573:
Physics of the Interstellar Medium
Internationaler Bezug
Australien, Japan, Österreich, USA
