Bögen, Streifen und Fetzen - die faszinierende Entwicklung von Filamenten in einer aktiven Umgebung

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Burkert
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 263084359

Die Interstellare Materie (ISM) besteht aus einem komplexen Netzwerk aus kalten, dichten Filamenten, die in diffuses, heißes Gas eingebettet sind. Diese Filamente entstehen vermutlich entweder durch konvergierende Gasströme, durch großskalige Spiralarme oder durch gravitative Instabilitäten der galaktischen Scheibe. Generell wird angenommen, dass sie zerstört werden, sobald ihr Gas in Sterne kondensiert. Diese Sterne zerreißen dann das Filament durch ihre ionisierende Strahlung und ihre Winde. Filamente wurden bis jetzt oft als isolierte, homogene Strukturen betrachtet. Neuere Beobachtungen jedoch zeigen, dass die Filamente deutlich komplexer sind als bisher angenommen. Es wurden irreguläre interne Geschwindigkeiten beobachtet, die zeigen, dass die Filamente Bündel schmaler, interagierender Gasstreifen sind. Noch aktuellere Beobachtungen zeigen nun, dass Filamente oft in großskaligen Gasströmen zu finden sind. Diese Ströme entstehen in nahe Sternentstehungsgebieten, wo junge Sterne durch ihre Strahlung und Winde Ausbrüche von diffusem, warmem oder heißem Gas erzeugen. Wir schlagen vor, die Wechselwirkung des dichten Gases in Filamenten mit dem sie umströmenden Wind, der von jungen Sternen erzeugt wird, zu simulieren. Wir wollen untersuchen, wie die interne Dichte- und Geschwindigkeitsverteilung eines Filaments von den externen Winden beeinflusst wird. Wir erwarten diverse hydrodynamische Instabilitäten (z.B. Kelvin-Helmholtz) an der Oberfläche. Zusätzlich sollten Dichtewellen nach innen wandern. Dies könnten die komplexen beobachteten Dichte- und Geschwindigkeitsstrukturen erklären. Außerdem könnte Sternentstehung in den Filamenten induziert werden. Andererseits können die Filamente duch die Wechselwirkung mit dem heißen Gas auch zerstört werden, bevor sie Sterne bilden können. Wir streben einen direkten Vergleich mit den faszinierenden Strukturen in Barnard 44 (Ophiuchus), die kürzlich von Alves et al. entdeckt wurden. Unsere Ergebnisse werden wichtige Aufschlüsse über die Entwicklung von Filamenten und ihre Wechselwirkung mit ihrer turbulenten, aktiven Umgebung geben.

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