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Gas kinematics in the Nessie cloud with ALMA
Mathias Lechthaler
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Astronomy
Betreuer*in
Alvaro Hacar Gonzalez
DOI
10.25365/thesis.81313
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-17191.49451.664966-1
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Im Rahmen dieser Masterarbeit wurde die interstellare Molekülwolke "Nessie" untersucht. Aufgrund der ungewöhnlich großen Ausdehnung von ∼2.5◦ oder 160 pc bei einer Distanz von 3.1 kpc kann Nessie auch als Giant Molecular Filament klassifiziert werden. Das Hauptziel dieser Arbeit ist es, die kinematische Struktur von Nessie zu charakterisieren, da der Fragmentierungsprozess in Molekülwolken – der die Anfangsbedingungen für die Sternentstehung bestimmt – noch immer schlecht verstanden ist. Hochauflösende Beobachtungen von Spektrallinien ermöglichen es uns, sowohl kleinräumige Bewegungen in den Clumps als auch großräumige Geschwindigkeitsmuster entlang des Filaments zu untersuchen. Nessie wurde 2019 mit zwei Komponenten des ALMA Interferometrieteleskops beobachtet, dem Total Power und dem 7m Array, welche zusammengeführt werden, um Emissionen über mehrere Größenskalen zu erfassen. Wir führen diese interferometrischen Daten mit der Software CASA zusammen, indem wir die Model Assisted CLEAN + Feather Methode verwenden, was in einer hochauflösenden (28′′) Karte in den molekularen Übergangslinien N2H+(1-0) und HNC(1-0) resultiert. Die Verteilung der Geschwindigkeitsschwerpunkte der Spektrallinien zeigt eine sinusförmige Oszillation im Ort-Geschwindigkeits Raum mit einer Wellenlänge von 102 pc auf, dessen charakteristische Größe nicht mit klassischen gravo-turbulenten Fragmentationsmodellen erklärt werden kann. Wir vermuten, dass der Ursprung dieser Wellenbewegung ein Prozess auf galaktischer Skala ist, im speziellen die Toomre Instabilität, deren charakteristische Größenskala mit der beobachteten Wellenlänge übereinstimmt.
Abstract
(Englisch)
This master’s thesis investigated the interstellar molecular cloud ”Nessie”. Due to its large extent of ∼2.5◦ or 160 pc at a distance of 3.1 kpc, Nessie can be classified as a giant molecular filament. The main goal of this thesis is to characterize the kinematic structure of Nessie, as the fragmentation process in molecular clouds – which sets the initial conditions of star formation – is still poorly understood. High-resolution spectral line observations allow us to probe both small-scale clump motions and large-scale velocity patterns along the filament. Nessie was observed in 2019 with two components of the ALMA interferometric telescope, the Total Power and the 7m array, which were combined to recover emission across multiple spatial scales. We process this interferometric data with the CASA software using the Model Assisted CLEAN + Feather approach, resulting in a high-resolution (28′′) map in the N2H+(1-0) and HNC(1-0) molecular transition lines. The distribution of velocity centroids of the spectral lines reveals a sinusoidal oscillation in position-velocity space with a wavelength of 102 pc, whose characteristic scale cannot be explained by classical gravo-turbulent fragmentation models. We propose that the origin of this undulation is a process on a Galactic scale, specifically Toomre’s instability, whose characteristic length scale matches the observed wavelength.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Sternentstehung Interstellares Medium Molekülwolken Galaxiendynamik Radioastronomie Fragmentationsprozesse
Schlagwörter
(Englisch)
Star Formation Interstellar Medium Molecular Clouds Galactic Dynamics Radio Astronomy Fragmentation Processes
Autor*innen
Mathias Lechthaler
Haupttitel (Englisch)
Gas kinematics in the Nessie cloud with ALMA
Publikationsjahr
2026
Umfangsangabe
xi, 70 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Alvaro Hacar Gonzalez
Klassifikation
39 Astronomie > 39.43 Interstellare Materie
AC Nummer
AC17907849
Utheses ID
81160
Studienkennzahl
UA | 066 | 861 | |