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Molecular line spectroscopy and extinction mapping in the pipe molecular cloud
Elisabeth Künzl
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Astronomie
Betreuer*in
Jan Forbrich
DOI
10.25365/thesis.35069
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29701.91141.254270-1
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
DerPfeifenkopfnebelamsu ̈dlichenSternenhimmelineinerEntfernungvon∼130pc weist eine extrem geringe Sternentstehungseffizienz von nur 0.06% auf. Die vorliegende Studie macht sich diese Eigenschaft zunutze, um Einblick in physikalische und chemis- che Bedingungen vor dem Beginn der Sternentstehung zu erlangen. Zu diesem Zweck wurden Extinktionskarten unter Verwendung von 4.5 Millionen Hintergrundsternen aus 2MASS produziert, sowie spektroskopische Messungen molekularer Emissionslin- ien verwendet. Mit dem Mopra 22 m Radioteleskop der Australian National Tele- scopeFacility(ANTF)wurdenjeweilsim(J=1→0)U ̈bergangCOundseineIso- topologe 13CO, C17O und C18O beobachtet sowie auch Moleku ̈le ho ̈herer kritischer Dichte: HCN, H13CN, HNC, HCO+, H13CO+, N2H+. Die vorliegende Studie unter- sucht detailliert die molekularen Ha ̈ufigkeitsverteilungen mit zunehmender Extink- tion fu ̈r drei ausgewa ̈hlte Extinktionskerne. Dies waren im einzelnen das Sternentste- hungsgebiet B59 an den nordo ̈stlichen Ausla ̈ufen des Pfeifenkopfnebels sowie ein be- nachbarter Kern (hier deklariert als Core 20), situiert in der Hauptachse des Nebels (stem), und ein Teil des Molekularen Ringes, der sich in einem gro ̈ßeren Gebiet ir- regula ̈rer Struktur am su ̈do ̈stlichen Ende des Nebels befindet (bowl). In allen Gebieten konnten wir die 12CO und 13CO Strahlungskomponenten als optisch dick nachweisen, wa ̈hrend C18O auch bis zu Extinktionen von ∼ 78 mag optisch du ̈nn bleibt. Diese Eigenschaften wurden zur Ermittlung von Anregungstemperatur und Sa ̈ulendichte verwendet. Ein direkter Vergleich der optisch du ̈nnen C18O und N2H+ Komponen- ten mit Extinktion la ̈sst Anzeichen fu ̈r das Ausfrieren von CO auf Staubpartikel bei ho ̈beren Dichten (depletion) erkennen. Begleitet wird dieser Prozess von einer starken Zunahme des N2H+ Moleku ̈ls, das das Spektrum um den Extinktionspeak herum dominiert. Wa ̈hrend in B59 die chemische Differenzierung deutlich ausgepra ̈gt ist, scheinen im Molekularen Ring Depletion Effekte erst am Entstehen zu sein.
Abstract
(Englisch)
In order to investigate the physical conditions in dense molecular cores, we have stud- ied dense cores in the Pipe Nebula in various molecular transition lines. Additionally, we have obtained near-infrared extinction maps in matching angular resolution. With its low star formation efficiency of only 0.06%, the nearby Pipe Nebula (d 130 pc) is an ideal laboratory to study the initial conditions of star formation. Here we investigate the utility of different molecular transition lines to study core structure as a function of column density, as traced by extinction mapping. For these purposes, we have used the 22-m Mopra radio telescope to map three cores (including Barnard 59) in CO(1- 0) and its isotopologues 13CO, C18O, and C17O, as well as in additional tracers with higher critical densities: HCN, H13CN, HNC, HCO+, H13CO+, and N2H+, all in their 1-0 transitions. We here present a detailed comparison of these transitions and the corresponding extinction maps. 12CO and 13CO were found to be optically thick in all caseswhereasC18Oremainsopticallythinuptohighestextinctionvaluesof∼80 mag. These lines were used to derive excitation temperatures and column densities for all three sample cores. A comparison of CO lines and high density tracers like N2H+ showed signs of ongoing depletion.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
conditions of star formation ISM molecular line spectroscopy CO depletion
Schlagwörter
(Deutsch)
Sternentstehung ISM Moleküllinenspektroskopie CO depletion
Autor*innen
Elisabeth Künzl
Haupttitel (Englisch)
Molecular line spectroscopy and extinction mapping in the pipe molecular cloud
Paralleltitel (Deutsch)
Moleküllinienbeobachtungen und Extinktionskartierung im Pfeifenkopfnebel
Publikationsjahr
2014
Umfangsangabe
138 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Jan Forbrich
Klassifikationen
39 Astronomie > 39.13 Radioastronomie ,
39 Astronomie > 39.43 Interstellare Materie
AC Nummer
AC12128808
Utheses ID
31094
Studienkennzahl
UA | 066 | 861 | |