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A detailed abundance analysis of early-type stars in open clusters
constraints to diffusion models
Luca Fossati
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Betreuer*in
Werner Wolfgang Weiss
DOI
10.25365/thesis.5468
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29710.34984.272763-5
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die Untersuchung der Atmosphäre von "early-type" Sternen spielt eine bedeutende Rolle in der stellaren Astrophysik. Die Atmosphären solcher Sterne zeigen eine Vielfalt verschiedener Phänomene wie etwa die Anwesenheit starker Magnetfelder, ausgeprägte Oberflächenkonvektion, Pulsation sowie Diffusion chemischer Elemente. Um die tiefere Bedeutung dieser Phänomene vollständig zu verstehen ist es notwendig Bedingungen aus den Beobachtungen abzuleiten und vor allem eine große Anzahl von Sternen unterschiedlichen Alters und Typs zu untersuchen.
Sterne offener Haufen sind aus zwei Gründen besonders interessant: 1) Man kann annehmen, dass alle Mitglieder eines Haufens in etwa ähnliches Alter und chemische Zusammensetzung haben. 2) Das Alter von Sternen offener Haufen ist wesentlich genauer bestimmbar als jenes von Feldsternen.
Unter Verwendung modernster Instrumente (inkl. FLAMES der ESO VLT) erhielt ich hochqualitative Spektren einer großen Anzahl altersmäßig gleichverteilter "early-type" Sterne in zehn offenen Haufen. Hier präsentiere ich die Resultate für die Sterne zweier Haufen (NGC5460 und Praesepe). Untersucht wurde der Zusammenhang zwischen der Elementenhäufigkeit und den Sternparametern im Hinblick auf Bedingungen an das Diffusionsmodell. Die Bestimmung der Parameter und der LTE Elementenhäufigkeit erfolgte mittels eines neuen Modells für Atmosphäre und Synthese welches verschiedene spektroskopische Parameter einbezieht. Die Schwankungen der Elementenhäufigkeiten wurden dabei exakt berücksichtigt.
Die Stichprobe besteht aus 54 chemisch unauffälligen "early-type" Sternen, drei heißen He-armen Sternen und neun Am Sternen. Der wesentliche neue Beitrag meiner Arbeit ist die Erkenntnis, dass die Elementenhäufigkeit bestimmter Elemente zwischen 7000K und 10500K mit der Temperatur zunimmt und zwischen 10500K und 13000K wieder abnimmt. Für chemisch unauffällige Sterne wurde kein Zusammenhang zwischen Elementenhäufigkeit und Vsini gefunden. Hingegen fand ich eine starke Korrelation zwischen der chemischen Ausprägung von Am Sternen und Vsini, nämlich dahingehend, dass diese Ausprägung mit zunehmendem Vsini abnahm.
Abstract
(Englisch)
In stellar astrophysics, the study of the atmospheres of early-type stars plays a very special role. The atmospheres of these stars display a variety of different phenomena, such as the presence of large magnetic fields, strong surface convection, pulsation, diffusion of chemical elements. To fully understand the actual role of all these physical phenomena, it is important to seek constraints from the observations, in particular to perform a detailed study of a large number of stars of different ages and peculiarity types.
Open cluster stars are particularly interesting for two reasons: 1) it is possible to assume that all cluster members have approximately the same original chemical composition and age; 2) the age of stars belonging to open clusters can be determined with much higher accuracy than for field stars.
Using advanced available instrumentation (including FLAMES of the ESO VLT) I obtained high-quality spectra of a large number of early-type stars in ten open clusters, uniformly distributed in age. Here I present the results obtained for the stars observed in two clusters (NGC5460 and Praesepe), searching for correlations between abundances and stellar parameters and to provide constraints to the models of diffusion theory.
Parameter determination and LTE abundance analysis were performed with new generation model atmosphere and synthesis codes, taking into account different spectroscopic parameter indicators. A rigorous treatment of the abundance uncertainties was performed.
The sample is composed of 54 chemically normal early-type stars, three hot He-weak stars and nine Am stars. The original main contribution of this work is the finding that the abundance of several elements increases with temperature between 7000K and 10500K and decreases from 10500K to 13000K. No correlation between abundance and Vsini was found for chemically normal stars, while I found a strong correlation between the peculiarity of Am stars and Vsini, in particular that chemical peculiarity decreases with Vsini.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
instrumentation:spectrographs techniques:spectroscopic stars:abundances stars:atmospheres stars:fundamental parameters stars:chemically peculiar
Schlagwörter
(Deutsch)
instrumentation:specktrograph methoden:spektroskopisch sterne:elementenhäufigkeit sterne:atmosphäre sterne:sternparametern sterne:chemisch pekuliar
Autor*innen
Luca Fossati
Haupttitel (Englisch)
A detailed abundance analysis of early-type stars in open clusters
Hauptuntertitel (Englisch)
constraints to diffusion models
Paralleltitel (Deutsch)
Eine detaillierte Analyse der Elementenhäufigkeit von early-type Sternen in offenen Haufen ; Bedingungen für Diffusionsmodelle
Publikationsjahr
2009
Umfangsangabe
182 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Ilian Iliev ,
Simon Jeffery
AC Nummer
AC05040666
Utheses ID
4898
Studienkennzahl
UA | 091 | 413 | |