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The effect of variable accretion on the vertical structure of protostellar disks
Patricia Trinkl
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Betreuer*in
Eduard Vorobyov
DOI
10.25365/thesis.29151
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29469.63245.298765-8
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Diese Arbeit befasst sich mit dem Einfluss von FU Orionis ähnlichen Helligkeitsausbrüchen auf die vertikale Struktur einer protostellaren Scheibe. FU Orionis
Sterne sind junge Objekte, die einen abrupten Anstieg in ihrer Helligkeit
von einigen Größenklassen zeigen. Dieses Phänomen kann durch hohe Massenakkretionsraten in der Frühphase der Sternentstehung
erklärt werden. Die wesentlichen Scheibenparameter während eines FU Orionis
ähnlichen Helligkeitsausbruches werden durch die zwei-dimensionalen, hydrodynamischen
Simulation von Vorobyov & Basu (2006, 2010a) berechnet. Dieser
Simulation liegt die Annahme einer dünnen Scheibe zu Grunde. Unter der Annahme
eines vertikalen thermischen und hydrostatischen Gleichgewichts werden
die Gleichungen für den Strahlungstransport gelöst und die vertikale Struktur
der Scheibe rekonstruiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die vertikale Struktur
der Scheibe während eines Helligeitsausbruches mehr ausgedehnt ist und die
Dichten nahe der Mittelebene stark abnimmt. Es wird gezeigt, dass die Annahme
einer dünnen Scheibe trotz dieser Ausdehnung gerechtfertigt ist. Die vertikale
Dichteverteilung der Scheibe wird basierend auf der Henvey-Methode rekonstruiert,
die eine um den Faktor 10 bessere Konvergenz zeigt als der ”Shooting-
Bisection” Algorithmus.
Abstract
(Englisch)
This thesis considers the impact of FUori-like luminosity bursts on the disk vertical structure. In the early stages of star formation the accretion rate onto the
star is a highly variable process, where intense bursts of accretion can occur. These high accretion rates lead to a sharp increase in luminosity by
several orders of magnitude as observed in FU Orionis stars. Based on the twodimensional,
thin-disk, hydrodynamical simulation of Vorobyov & Basu (2006, 2010a), I reconstruct the disk vertical structure at such a luminosity burst and during
the subsequent quiescent phase, using coupled equations of local hydrostatic
equilibrium and vertical radiation transfer. The results show that the temperature
of the disk is significantly increased during the burst, leading to an extended
vertical disk structure and lower gas volume densities near the midplane. The
requirement of the thin-disk approximation is fulfilled during the burst up to several
hundred AU. I find that the disk scale height is significantly reduced at the
positions of fragments due to self-gravity, which helps to shield fragments from
stellar irradiation. This may increase the likelihood of survival of fragments. Different
methods for the reconstruction of the vertical disk structure are tested and
the algorithm based on the Henvey method has shown an order of magnitude
faster convergence than the shooting and bisection algorithm.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
variable accretion protostellar disks FU Orionis objects radiative transport
Schlagwörter
(Deutsch)
protostellare Scheibe variable Massenakkretion FU Orionis Strahlungstransport
Autor*innen
Patricia Trinkl
Haupttitel (Englisch)
The effect of variable accretion on the vertical structure of protostellar disks
Paralleltitel (Deutsch)
Der Effekt von variabler Massenakkretion auf die vertikale Struktur von protostellaren Scheiben
Publikationsjahr
2013
Umfangsangabe
81 S. : graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Eduard Vorobyov
Klassifikation
39 Astronomie > 39.99 Astronomie: Sonstiges
AC Nummer
AC11030253
Utheses ID
26009
Studienkennzahl
UA | 066 | 861 | |