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Evolution of Dwarf Galaxies during the Infall into Galaxy Clusters
Patrick Steyrleithner
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Astronomie
Betreuer*in
Gerhard Hensler
DOI
10.25365/thesis.38692
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30110.82155.909154-2
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Der Gasverlust durch Staudruck, ein Effekt der auftritt wenn eine Galaxie das heiße dünne Medium eines Galaxienhaufens durchdringt, ist ein gut beobachtetes Phänomen für massereiche Galaxien. Für Zwerggalaxien (ZG), meistens alte gasfreie ZG in einem Galaxienhaufen, ist dieses Phänomen weniger gut beobachtet, und muss daher schon am Rande eines Haufens passieren. Tatsächlich werden sogar einige ZG beim Einfall in einen Haufen während dieses Phänomens des Gasverlustes beobachtet.
In dieser Masterarbeit wird das Abstreifen des Gases einer ZG durch Staudruck mit dem parallelisierten Gittercode cdFLASH simuliert. Die Ziele dieser Arbeit umfassen das Untersuchen des Massenverlustes aufgrund des Staudrucks, sowie dessen Effekt auf die Sternentstehung und den Vergleich mit isolierten ZG.
In mehreren Simulationen wird der Massenverlusts in Abhängigkeit der Windgeschwindigkeit und der Umgebungsdichte untersuchen. Außerdem wird der Effekt auf die Sternentstehung untersucht, sowie deren Anstiegt und die lokale Verteilung innerhalb der Galaxie.
Aus den Resultaten der Simulationen zeigt sich, dass die Sternentstehungsrate bei geringen Umgebungsdichten (geringeren Staudruck) unterdrückt wird, jedoch bei konstantem Staudruck ansteigt. Für einen hohen konstanten Staudruck zeigt sich sogar Sternentstehung in den abgestreiften Gaswolken.
Für isolierte ZG wird auch der Effekt der ''initial mass function'' (IMF) für resultierende Massenausströme verglichen. Es zeigt sich, dass der Massenverlust bei ZG erst dann wichtig wird, wenn die IMF am massereicheren Ende abgeschnitten wird. Weiters wird der Effekt der selbstregulierten Sternentstehung an isolierten ZG untersucht.
Abstract
(Englisch)
Ram-pressure stripping (RPS) is a well observed phenomenon of massive spiral galaxies passing through the hot intra-cluster medium (ICM) of galaxy clusters. For dwarf galaxies (DGs) within a cluster – mainly gas-free early-type galaxies – this gas evacuation process is not that easy to observe and must have already happened in the outskirts of clusters. A few objects are indeed caught in the RPS act and are observed in close-by galaxy clusters with a large range of variant structure. Moreover, cometary DGs exist in the field so that the question arise, how gas-rich DGs are already affected when they move slowly through low-density inter-galactic gas.
The RPS of DGs are simulated in this thesis with the massively parallel AMR code cdFLASH. The aims are, to investigate the mass loss due to the RPS and its effect on the star formation (SF) and compare them to simulations of isolated DGs. In a series of simulations, the dependence of the mass loss on the velocity of the in-falling DGs as well as on the ambient ICM density are quantified. In addition, the response of the SF rate (SFR) to the ram pressure and its distribution within the DG is studied. How the gas is compressed and, by this, cooled to form stars and to retain clumpy gas from being stripped, i.e., how much does the SF rise, and weather it happens on the front- side of the wind. It can be found that SF can be both, suppressed by ram pressure (at low ICM densities) or triggered (at high ICM densities), also depending on the mass of the DG. For high ram pressure SF in ram pressure stripped clouds also happens in one simulation, and is compared to observations.
For the isolated DGs, I also compare the effect on the initial mass function (IMF) on the resulting galactic outflow. The mass loss in the case for isolated DGs only becomes important when using an IMF that is truncated at the high mass end, where the higher SFR drives a galactic wind. Further the effect of self-regulation of SF is studied on isolated DGs.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
dwarf galaxies galaxy cluster star formation ram-pressure stripping simulations AMR FLASH
Schlagwörter
(Deutsch)
Zwerggalaxien Sternentstehung Galaxienhaufen Staudruck Simulationen AMR FLASH
Autor*innen
Patrick Steyrleithner
Haupttitel (Englisch)
Evolution of Dwarf Galaxies during the Infall into Galaxy Clusters
Paralleltitel (Deutsch)
Entwicklung von Zerggalaxien beim Einfall in Galaxienhaufen
Publikationsjahr
2015
Umfangsangabe
VI, 110 S. / Ill., graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Gerhard Hensler
AC Nummer
AC12673625
Utheses ID
34277
Studienkennzahl
UA | 066 | 861 | |