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Herschel imaging photometry of carbon stars

Marko Mecina

Art der Arbeit

Magisterarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie

Betreuer*in

Franz Kerschbaum

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DOI

10.25365/thesis.18793

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-29929.11836.815863-3

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Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Sterne mit geringen bis mittleren Massen (ca. 0.8-8 Sonnenmassen) finden sich früher oder später am Asymptotischen Riesenast (AGB – Asymptotic Giant Branch) im Hertzsprung-Russell Diagramm ein. Charakteristisch für Sterne in diesem Entwicklungsabschnitt sind, bedingt durch die niedrigen Oberflächentemperaturen, die effektive Bildung von Molekülen und makroskopischen Partikeln (Staub), sowie starke, von thermischen Pulsationen unterstützte, staubgetriebene stellare Winde. Mehr als 90% aller Sterne durchleben die AGB-Phase – folglich trägt der Massenverlust dieser Objekte beträchtlich zur Anreicherung des interstellaren Mediums mit schweren Elementen bei. Für ein umfassendes Bild des kosmischen Materiekreislaufs ist daher detailliertes Wissen um die Eigenschaften des Massenverlustes wesentlich. Im Rahmen des internationalen Projektes MESS (Mass-loss of Evolved StarS) wurden, unter anderem, zahlreiche Sterne im AGB Stadium sowohl photometrisch als auch spektroskopisch mit dem Herschel Infrarotteleskop beobachtet. Aus diesem Sample wurden im Rahmen der vorliegenden Arbeit photometrische Daten der beiden Kohlenstoffsterne TT Cygni und UX Draconis analysiert und interpretiert. Zusätzlich wurden mit dem Fortran-Code DUSTY Modelle aus Strahlungstransportrechnungen erstellt um weitere Parameter des Massenverlustprozesses zu bestimmen. Rund um TT Cyg wurde eine geometrisch dünne Hülle aus kaltem Staub detektiert, die räumlich gut mit Beobachtungen der Gaskomponente im (Sub)millimeterbereich übereinstimmt. Im Gegensatz dazu enthüllen die Daten von UX Dra eine unregelmäßige, bisher unbekannte Struktur aus Staub, ohne Pendant in anderen Spektralbereichen.

Abstract

(Englisch)

Low to intermediate-mass stars (~0.8-8 solar masses) spend a short but eventful time on the asymptotic giant branch (AGB). Due to the low temperatures, molecules and, in the outermost layers, even solid particles (dust) can form, which are eventually injected into the environment by heavy matter outflows. Since more than 90 percent of the stars become AGB objects, their dusty winds contribute significantly to the enrichment of the interstellar medium with processed elements. Thus, it is of great importance for the understanding of the cosmic matter cycle to comprehend the mechanisms of the mass-loss process. For this work, photometric data of the two carbon stars TT Cygni and UX Draconis, obtained with the Photodetector Array Camera and Spectrometer (PACS) on-board the Herschel satellite in the course of the MESS (Mass-loss of Evolved StarS) program, were studied. The photometric measurements were used to derive basic parameters of the circumstellar structures. Additionally, radiative transfer calculations were carried out using the radiative transfer code DUSTY, in order to estimate properties of the mass-loss process. For TT Cyg a geometrically thin and remarkably spherically symmetric detached dust shell was detected. A co-spatial gas equivalent was already found in previous sub-mm observations. Around UX Dra a previously unobserved structure was identified.

Autor*innen

Marko Mecina

Haupttitel (Englisch)

Herschel imaging photometry of carbon stars

Paralleltitel (Deutsch)

Photometrie von Kohlenstoffsternen mit Herschel

Publikationsjahr

2012

Umfangsangabe

112 S. : Ill., graph. Darst.

Sprache

Englisch

Beurteiler*in

Franz Kerschbaum

Klassifikationen

39 Astronomie > 39.12 Astronomische Instrumente ,

39 Astronomie > 39.40 Sternsysteme, Sterne

AC Nummer

AC08956061

Utheses ID

16840

Studienkennzahl

UA | 066 | 861 | |

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Schlagwörter