Diplomarbeit
Hydrodynamik des Einfalls klumpiger Materie in protostellare Akkretionsscheiben im Hinblick auf
H2O-Maseremission
Christof Keller
Zusammenfassung:
Aktuelle Beobachtungen zeigen zunehmend charakteristische Strukturen in der Verteilung von
H2O-Maserquellen in Entstehungsgebieten massearmer Sterne auf, die einen Ursprung in
protostellaren Akkretionsscheiben vermuten lassen. Dies könnte den Weg zu völlig
neuen Möglichkeiten bereiten, Geschwindigkeitsfelder, Dichten und Temperaturen, in diesen
tief eingebetteten Systemen der Protosterne und ihren Akkretionsscheiben, zu bestimmen.
Als Auslöser der beobachteten 22 GHz-H2O-Maseremission wurden Akkretionsschocks beim
Einfall klumpiger Materie in die Scheibe vorgeschlagen (Fiebig 1997a). Um das Szenario des
Einfalls von Materieklumpen in Akkretionsscheiben näher zu untersuchen, wurden
zweidimensionale SPH-Simulationen durchgeführt. Für das durchgeführte Modell
wurde eine isotherm geschichtete Scheibe angenommen, die einen 2 M_Sonne schweren, zentralen
Protostern umkreist. Der Einfall von Materieklumpen mit Radien von 0.1 bis 0.5 AU und Dichten
von nclumpH2 ~ 108 ... 109 cm-3
wurde simuliert. Einfallsgeschwindigkeiten
liegen in der Größenordnung von ~ 10 km/s, was in etwa der Geschwindigkeit entlang
der Freifalltrajektorien in der untersuchten Umgebung entspricht. Die durch die Klumpen
erzeugten Stossfronten wurden in ihrer Struktur analysiert, und eine Parameterstudie wurde
im Hinblick auf Maseremission begünstigende Bedingungen durchgeführt.
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