Das wundersame Multi-Phasen ISM von elliptischen Galaxien

• Antragsteller: Professor Dr. Eric Emsellem, Ph.D.; Dr. Thorsten Naab
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 263061764

Durch neue Beobachtungen im Rahmen des ATLAS3D surveys hat sich das Bild des interstellaren Mediums in elliptischen Galaxien (ETGs) in den letzten zwei Jahren dramatisch verändert. Traditionell wurden ETGs als einfache Systeme angesehen, die manchmal einen Halo aus heißem Gas haben, aber sonst kein signifikantes multi-Phasen ISM besitzen. Jetzt wurde gezeigt, dass ETGs doch ein strukturiertes ISM haben, mit einem signifikanten Anteil an turbulentem kaltem molekularem Gas im Zentrum, warmes neutrales und ionisiertes Gas bei größeren Radien, das Ganze eingebettet in eine Korona aus heißem ionisierten Gas. Das ISM Gas kann entweder aus einen heißen Halo kühlen oder/und wird aus dem Massenverlust von sich entwickelnden Sternpopulationen gespeist. Wir möchten hoch aufgelöste dreidimensionale numerische Simulationen des multi-Phasen ISMs in ETGs druchführen und hierzu einen neu entwickelten smoothed-particle-hydrodynamics Code (SPHgal) verwenden. Der Code hat verbesserte Algorithmen zur Behandlung von Gas Mischung, Diffusion von Metallen, energetisches feedback von SNII, SNIa, AGB Sternen und aktiven galaktischen Kernen (AGN). Wir werden folgende fundamentale Fragen behandeln: Wie kann sich - mit Gas-Kühlung, feedback von SNII, SNIa, und Massnverlust von alten Sternen - ein multi-Phasen ISM in mssiven ETGs entwickeln? Was ist der Einfluss von thermischen und kinetischem feedback und der Strahlung eines zentralen akkretierenden schwarzen Lochs? Wie kann sich in der extremen Umgebung des galaktischen Zentrums molekularer Wasserstoff bilden? Diese Frage wird unter Benutzung eines chemischen Netzwerks zur Bildung von H2 und CO mit einem angenäherten Strahlungstransport beantwortet. Was ist der relative Einfluss von Gas, gekühlt aus der heißen Korona, ausgestoßen von SNe oder AGB Sternen, auf die Bildung eines ISM? Kann das feedback von AGN die beobachteten nuklearen molekularen Winde treiben? Wie beeinflussen verschiedene Galaxienstrukturen die Ergebnisse? Mit diesem Projekt können werden wir die ersten detaillierten Einblicke in die neue Welt der multi-Phasen Struktur von elliptischen Galaxien geben können.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1573: Physics of the Interstellar Medium