Die Rolle der verschiedenen Phase des Interstellaren Mediums in der Sternentstehung: Von Wolken zu Galaxien

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Frank Bigiel; Dr. Eva Schinnerer
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 410412113

Die Zusammenarbeit zwischen den Forschungsgruppen am Purple Mountain Observatory (PMO), dem Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg (ZAH) and dem Max-Planck Institut für Astronomie (MPIA) in Heidelberg will die physikalischen Bedingungen des molekularen Gases und die Rolle die es im Sternentstehungsprozess spielt untersuchen. Dies geschieht mittels neuer, umfassender Beobachtungsdaten die neue Standards setzen. Die physikalischen Bedingungen dieses Gases sind momentan in anderen Galaxien noch schlecht verstanden, doch spielen sie eine Schlüsselrolle bei der Regulierung der Sternentstehungseffizienz in Galaxien. Dieses gemeinsame Chinesisch-Deutsche Forschungsprogramm wird diese Schlüsselfrage mittels einem zweigleisigen Ansatz adressieren: (1) durch Nutzung zweier neuer (sub)millimeter Durchmusterungen von Moleküllinien in dichtem Gas in einer großen Anzahl von nahen Galaxien: MALATANG (wird gerade am JCMT Einzelteleskop unter Leitung des chinesischen Teams durchgeführt) und EMPIRE (Beobachtungen beendet und Daten verfügbar) und (2) durch eine detaillierte, hoch-aufgelöste Einzelstudie des molekularen Gas auf der Skala von individuellen Molekülwolken im inneren Teil der nahen, aktiv Sterne bildenden Spiralgalaxie NGC6946. Unser umfassender Datensatz, der mehr als 20 Moleküllinien zwischen ~10 und 1mm der VLA und PdBI Interferometer enthält, ist ideal für eine umfassende Modellierung der physikalischen Bedingungen und ihrer Rolle bei der Regulierung der Sternentstehung. Die unmittelbaren Ziele sind: (a) Entwicklung eines generellen Modells der physikalischen Bedingungen unter denen diese Moleküllinien emittieren, (b) Kalibrierung einzelner (oder sehr weniger) dieser Linien zum breiten Einsatz in extragalaktischen Studien, (c) Einschränkung der möglichen physikalischen Bedingungen im besonders dichten molekularen Gas, (d) Untersuchung der Beziehung zwischen dichtem Gas und Sternentstehung, insbesondere im Vergleich zu populären Sternentstehungsmodellen, (e) Kalibrierung genauer Konversionsfaktoren von Luminosität zu Masse des molekularen Gases als Funktion der physikalischen Bedingungen, (f) Etablierung von chemischen Indikatoren von galaktischen Schocks, (g) Aufbau einer großen Datenbank bzgl. Moleküllinienbeobachtungen des besonders dichten Gases in nahen Galaxien. Während der Dauer dieses Projekts werden wir ferner gemeinsam neue Beobachtungsanträge einreichen mit Fokus auf NOEMA und ALMA -- vor allem im Hinblick auf Chinas zukünftiger Beteiligung an NOEMA. Das beantragte Projekt ist für uns eine Basis für eine langfristig ausgelegte Zusammenarbeit, deutlich über dieses Projekt hinaus. Die beantragten Mittel erlauben uns die umfangreiche Expertise in allen 3 Gruppen zusammenzuführen, was uns ideal positioniert um bedeutsame Ergebnisse zu erreichen. Dieses Projekt ist ein idealer Anstoss für unsere Kollaboration und ermöglicht uns insbesondere eine enge Zusammenarbeit aller Gruppenmitglieder in China und Deutschland zu gewährleisten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: China
• Partnerorganisation: National Natural Science Foundation of China
• Kooperationspartner: Professor Dr. Yu Gao