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Multiplicity among young stellar objects in Orion A
Christine Ackerl
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Astronomie
Betreuer*in
João Alves
Mitbetreuer*in
Stefan Meingast
DOI
10.25365/thesis.61958
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-10253.34503.447852-7
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Um die Abh¨angigkeit von stellarer Multiplizit¨at von der Entwicklungsstufe der Sterne und den Eigenschaften ihrer Umgebung zu beleuchten, wird in dieser Arbeit die Multiplizit¨at der gr¨oßten Stichprobe von jungen, optischen Doppelsternen, in einer einzigen sternerzeugenden Wolke, Orion A analysiert. Aufgrund des großen Datensatzes von 3386 jungen stellaren Objekten (YSOs) war fu¨r das Auffinden von Begleitsternen die Entwicklung einer automatisierten Routine (ACODER) notwendig. Der Katalog von Zielobjekten setzt sich aus den Katalogen von Großschedl et al. (2018b) und Pillitteri et al. (2013) zusammen und beinhaltet junge stellare Objekte (YSOs) in allen Entwicklungsstufen, von Class 0 bis Class III Objekten. Das Bildmaterial fu¨r diese Arbeit stammt vom Vienna Survey in Orion (VISION, Meingast et al., 2016), welcher die gesamte Sternentstehungsregion Orion A abbildet. Die seeing-begrenzten Beobachtungen wurden mit dem ESO-VISTA Teleskop durchgefu¨hrt und beinhalten J, H und Ks Photometrie fu¨r 800.000 Quellen. Die Beobachtung deckt eine Vielzahl von verschiedenen Sternenstehungsumgebungen ab, von bekannten dichten Sternhaufen, bis hin zu ruhigen, isolierten (Taurus-artigen) Regionen. Diese Studie ist in der Lage, Doppensterne mit Abst¨anden von 0.8 Bogensekunden (das entspricht ∼ 330 Astronomischen Einheiten (AU) bei einer Entfernung von 414 pc) zu detektieren. Von den 3386 anf¨anglichen YSOs erfu¨llen 1835 die Auswahlkriterien und konnten erfolgreich mit ACODER analysiert werden. Diese 1835 Prim¨arquellen haben insgesamt 318 potenzielle Begleitsterne (companion candidates,CCs), innerhalb eines Abstandes von 5 Bogensekunden. Die Berechnung der durchschnittlichen Anzahl von Hintergrundquellen pro projizierter Fl¨ache ergibt, dass 242 von diesen CC Detektionen der Verunreinigungen durch Hintergrundquellen zuzuschreiben sind. Folglich sind 76 der CCs tats¨achliche Begleitsterne. Die errechnete Begleitsternh¨aufigkeit (companion fraction, CF) fu¨r das gesamte Sample ist 4.16 ± 0.10 %. Das Sample wurde weiter aufgeteilt, in Gruppen von unterschiedliche YSO Klassen, verschiedenen Regionen von Orion A und verschiedenen YSO-Oberfl¨achendichten. Die Resultate zeigen, dass die CF mit zunehmendem Entwicklungsgrad der YSOs in allen Samples abnehmen. Am st¨arksten ausgepr¨agt ist dieser Trend im o¨stlichen Sample und in jenem mit geringer
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Sterndichte. Fu¨r das westliche Sample wird eine CF von 2.03±0.7 % berechnet, welche mehr als drei mal geringer ist als die von 7.25 ± 0.28 % fu¨r das ¨ostliche Sample. Diese Resultate scheinen darauf hinzudeuten, dass Mehrfachsternsysteme mit zunehmendem Alter zerfallen, auch dann, wenn sie sich in einer relativ ruhigen Umgebung befinden. Dieser Zerfall wird in Regionen mit ho¨herer Dichte scheinbar beschleunigt. Dem steht entgegen, dass fu¨r das Sample die CF von 6.38 ± 0.23 %, die fu¨r das Sample mit ho¨herer Oberfl¨achendichte, wesentlich ho¨her ist als die CF von 2.58 ± 0.09 %, die fu¨r das Sample mit geringerer Oberfl¨achendichte. Dieser Anstieg der CF mit der Dichte der Umgebung, scheint den vorherig erw¨ahnten Ergebnissen zu widersprechen und gibt Anlass zur Diskussion.
Abstract
(Englisch)
In order to shed light on the dependencies of stellar multiplicity on evolutionary state and environmental properties, I analyzed the multiplicity properties of the largest sample of young visual binaries in one single star-forming cloud, the rich and nearby Orion A. Due to the large input dataset of 3386 YSOs, the analysis required the development of an Automated COmpanion DEtection routine (ACODER). The YSO catalog was assembled from the catalogs from Großschedl et al. (2018b) and Pillitteri et al. (2013), who analyze YSOs from all evolutionary states, from Class 0 to Class III. The image data was taken from the Vienna Survey in Orion (VISION, Meingast et al., 2016), and maps the entire Orion A cloud. The survey provides seeing limited ESO-VISTA images and JHKs-photometry for 800,000 sources. It covers a vast range of different starforming environments, from well known dense clusters to isolated and quiescent (Tauruslike) environments. The binary sample is sensitive to separations > 0.8 arcsec, which corresponds to 330 AU at a distance of 414 pc. Out of the 3386 initial target YSOs, 1835 passed the selection criteria and were successfully processed with ACODER. These 1835 primary YSOs in total, have 318 companion candidates CCs, within a separation range of 5 arcsec. 242 of these CCs are estimated to be line of sight contaminants, leaving 76 bona fide companions. The estimated companion fraction for the total sample is 4.16± 0.10 %. The sample of YSOs is further divided into different classes of YSOs, different regions of Orion A, as well as different YSO surface densities. I find strong evidence for a decrease of companion fractions towards more evolved YSOs in all samples. The decrease is most prominent in the eastern and the low-density sample. The total CF of the western sample (2.03 ± 0.7 %) is found to be lower than the CF of the eastern sample (7.25 ± 0.28 %) These findings seem to suggest that multiple systems decay with age, even in quiescent environments and that this decay is accelerated in higher density environments. However, I find evidence for a higher total CF of 6.38 ± 0.23 % in the high-density sample, when compared to the CF of the low-density sample of 2.58 ± 0.09 %. This increase of the CF towards higher densities is in tension with the conclusion above and gives reason for discussion.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
stellar multiplicity binaries Orion young stellar objects
Schlagwörter
(Deutsch)
stellare Multiplizität Doppelsterne Orion junge stellare Objekte
Autor*innen
Christine Ackerl
Haupttitel (Englisch)
Multiplicity among young stellar objects in Orion A
Paralleltitel (Deutsch)
Multiplizität von jungen stellaren Objekten in Orion A
Publikationsjahr
2020
Umfangsangabe
viii, 72 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
João Alves
Klassifikationen
39 Astronomie > 39.40 Sternsysteme, Sterne ,
39 Astronomie > 39.43 Interstellare Materie
AC Nummer
AC16108155
Utheses ID
54772
Studienkennzahl
UA | 066 | 861 | |