Molekülwolken und Sternentstehung

Molekülwolken & Sternentstehung Ein Vortrag zu Ehren von Prof. Dr. Helmut Zimmermann und Prof. Dr. Werner Pfau

Katharina Schreyer, AIU Jena

B. Posselt (MPE Garching/AIU Jena), J. Forbrich (MPIfR Bonn/AIU Jena), S. König (AIU Jena), R. Launhardt (MPA Heidelberg), B. Stecklum (TLS Tautenburg), R. Klein (University of Berkeley), Th. Henning (MPA Heidelberg)

Historie

Gasnebel und Sternentstehung Russell 1914, Jeans 1929: Erstellung von Sternentwicklungsschemata, Sternentstehung: Kondensation von diffuser Materie Ambarzumjan, 1933: in jungen dichten Stern-Assoziationen kein Gas  Entstehung von Sternen aus Gas  unhaltbare Hypothese Erschließung neuer Wellenlängenbereiche in den 70/80-iger Jahren: Submillimeterastronomie  Kartierung von Moleküllinien + thermische Emission von Staub Infrarotastronomie  protostellare Objekte  viele Entdeckungen: z.B. bipolare Ausströmungen, Jets, protostellare / -planetare Scheiben

Historie

Gasnebel und Sternentstehung In den 90-iger Jahren: kleine Sternentstehungsrate in der Milchstraße trotz großer Materiemassen in den Wolken  zusätzliche Stabilisierungsmechanismen der Molekülwolken zur ``Verlängerung´´ ihrer Lebensdauer: Magnetfelder

In den letzten Jahren: Paradigmenwechsel: magnetohydrodynamische Turbulenzmodelle (z.B. Padoan & Nordlund 1999, 2002)  ständige Entstehung und Dispersion der Wolken  im Mittel stets gleich viele Wolken in der Milchstraße Offene Fragen: z.B.:  Universalität der Anfangsmassenverteilung der Sterne Zusammenhang mit dem Massenspektrum von Wolkenklumpen  massereiche Sternentstehung

Forschung an der Universitätssternwarte zu Jena Untersuchung interstellarer Wolken und des interstellaren Mediums an der Sternwarte zu Jena  bereits längere Tradition Prof. Zimmermann: mehrere Arbeiten: ``Zur Theorie der interstellaren Wolken neutralen Wasserstoffs´´ (Zimmermann 1968a,b)

``Zum Stoß schneller interstellarer Wasserstoffwolken´´ (Zimmermann 1959)

Prof. Pfau: Ursprung diffuser interstellarer Banden, interstellare Extinktion (Pfau et al. 1987, Pfau & Henning 1995, Pfau 1999),

Forschung am AIU Jena Molekülwolken & Sternentstehung

In den 90-iger Jahren:

Untersuchungen von Sternentstehungsgebieten: Th. Henning: Staubkontinuums- & H2O-Masermessungen Kartierungen von interstellaren Wolken (z.B. IRAM 30m, KOSMA, SEST, 100m-Effelsberg, JCMT, CSO)

im Staubkontinuum & in Moleküllinien (z.B. CO, CS, HCO+, NH3):

Ralf Launhardt: Sternentstehung in Bok Globulen, Martin Osterloh, K. Schreyer: Untersuchung heller IRAS Quellen Randolf Klein: M17-North

Forschung am AIU Jena Molekülwolken & Sternentstehung

In den 90-iger Jahren:

Hochaufgelöste Infrarotuntersuchungen & - polarimetrie von massereichen Sternentstehungsgebieten: Bringfried Stecklum, Markus Feldt, Hendrik Linz

Entwicklung von Strahlungstransportprogrammen: Kontinuum: Eike Thamm, Jürgen Steinacker, Volker Manske

Polarisation: Olaf Fischer, Sebastian Wolf Moleküllinien: Volker Ossenkopf

Forschung am AIU Jena

Molekülwolken & Sternentstehung

Umfangreiche Millimeter- und Sub-mm Kontinuumskartierungen um 47 helle IRAS Quellen (SCUBA, MAMBO)  Suche nach frühen Entwicklungsphasen massereicher, protostellarer Objekte: Bettina Posselt, Randolf Klein + CO Kartierungen mit dem JCMT(Hawaii) & SMT(Arizona): Randolf Klein, Jan Forbrich, Sabine König Interferometrische Untersuchungen von massereicher Sternentstehung (Plateau de Bure Interferometer, VLA): Jan Forbrich, K. Schreyer

Suche nach protoplanetaren Scheiben um junge T Tauri Sterne mit sub-stellaren Begleitern: K. Schreyer, Ralph Neuhäuser

Forschung am AIU Jena

Molekülwolken & Sternentstehung

Umfangreiche Millimeter- und Sub-mm Kontinuumskartierungen um 47 helle IRAS Quellen (SCUBA, MAMBO)  Suche nach frühen Entwicklungsphasen massereicher, protostellarer Objekte: Bettina Posselt, Randolf Klein Kartierungsbeispiele + CO Kartierungen mit dem JCMT(Hawaii) & SMT(Arizona): SCUBA 870μm Randolf Klein, Jan Forbrich, Sabine König

(Klein et al. 2005)

Forschung am AIU Jena

Molekülwolken & Sternentstehung

Bettina Posselt et al.:

Fragmentation oder Gezeitenwirkung:

Mcore = 50-160M8

Entstehung mehrerer, massereichere Objekte in einer Wolke mit mehreren Wolkenkernen

arcsec

Kartierungsbeispiele SCUBA 870μm (Klein et al. 2005)

Mcore = 160-400 M8

HERA CO J=2-1 IRAM 30m

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Molekülwolken & Sternentstehung

Bettina Posselt et al.:

Fragmentation oder Gezeitenwirkung:

Mcore = 50-160M8

Entstehung mehrerer, massereichere Objekte in einer Wolke mit mehreren Wolkenkernen

arcsec

Kartierungsbeispiele Modell: Burkert & Bodenheimer 1993SCUBA 870μm (Klein et al. 2005)

Mcore = 160-400 M8

HERA CO J=2-1 IRAM 30m

Forschung am AIU Jena

Molekülwolken & Sternentstehung

Umfangreiche Millimeter- und Sub-mm Kontinuumskartierungen um 47 helle IRAS Quellen (SCUBA, MAMBO)  Suche nach frühen Entwicklungsphasen massereicher, protostellarer Objekte: Bettina Posselt, Randolf Klein + CO Kartierungen mit dem JCMT(Hawaii) & SMT(Arizona): Randolf Klein, Jan Forbrich, Sabine König Interferometrische Untersuchungen von massereicher Sternentstehung (Plateau de Bure Interferometer, VLA): Jan Forbrich, K. Schreyer

Suche nach protoplanetaren Scheiben um junge T Tauri Sterne mit sub-stellaren Begleitern: K. Schreyer, Ralph Neuhäuser

Forschung am AIU Jena

Molekülwolken & Sternentstehung

Umfangreiche Millimeter- und Sub-mm Kontinuumskartierungen um 47 helle IRAS Quellen (SCUBA, MAMBO)  Suche nach frühen Entwicklungsphasen massereicher, protostellarer Objekte: Bettina Posselt, Randolf Klein + CO Kartierungen mit dem JCMT(Hawaii) & SMT(Arizona): Randolf Klein, Jan Forbrich, Sabine König Interferometerische Untersuchungen von massereicher IRAS 06117 Sabine König et al.: Sternentstehung (Plateau de Bure Interferometer, VLA): +1350 Jan Forbrich, K. Schreyer Suche nach molekularen Ausströmungen Suche nach protoplanetaren Scheiben um junge T Taurii Sterne mit sub-stellaren Begleitern: SMT CO J=2-1 DSS-Red K. Schreyer, Ralph Neuhäuser + rote/blaue Linienflügel

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Molekülwolken & Sternentstehung

Umfangreiche Millimeter- und Sub-mm Kontinuumskartierungen um 47 helle IRAS Quellen (SCUBA, MAMBO)  Suche nach frühen Entwicklungsphasen massereicher, protostellarer Objekte: Bettina Posselt, Randolf Klein + CO Kartierungen mit dem JCMT(Hawaii) & SMT(Arizona): Randolf Klein, Jan Forbrich, Sabine König Interferometrische Untersuchungen von massereicher Sternentstehung (Plateau de Bure Interferometer, VLA): Jan Forbrich, K. Schreyer

Suche nach protoplanetaren Scheiben um junge T Tauri Sterne mit sub-stellaren Begleitern: K. Schreyer, Ralph Neuhäuser

Forschung am AIU Jena

Molekülwolken & Sternentstehung

Jan Forbrich et al.: Millimeter- und Sub-mm Kontinuumskartierungen (2004,Umfangreiche in prep.) UYSO1 um 47 helle IRAS Quellen (SCUBA, MAMBO)  Suche nach frühen Entwicklungsphasen massereicher, ISAAC(VLT), protostellarer Objekte: Bettina Posselt, Randolf Klein NB 2.13μm: Extrem junge + CO Kartierungen mit dem JCMT(Hawaii) & SMT(Arizona): Frühphase eines Randolf Klein, Jan Forbrich, Sabine König protostellaren Objektes (mittlere Masse – massereich) Interferometerische

Untersuchungen von massereicher ohne Punktquelle Sternentstehung (Plateau de Bure Interferometer, VLA): für  ≤ 24μm Jan Forbrich, K. Schreyer

Konturlinien: JCMT CO 3-2 Suche nach protoplanetaren Scheiben um junge T Taurii Sterne + rote & blaue mit sub-stellaren Begleitern: Linienflügel K. Schreyer, Ralph Neuhäuser

Forschung am AIU Jena

Molekülwolken & Sternentstehung

Jan Forbrich et al.: Millimeter- und Sub-mm Kontinuumskartierungen (2004,Umfangreiche in prep.) um 47 helle IRAS Quellen (SCUBA, MAMBO)  Suche nach frühen Entwicklungsphasen massereicher, ISAAC(VLT), protostellarer Objekte: Bettina Posselt, Randolf Klein NB 2.13μm: Extrem junge + CO Kartierungen mit dem JCMT(Hawaii) & SMT(Arizona): Frühphase eines Randolf Klein, Jan Forbrich, Sabine König protostellaren Objektes (mittlere Masse – massereich) Interferometerische

Untersuchungen von massereicher ohne Punktquelle Sternentstehung (Plateau de Bure Interferometer, VLA): für  ≤ 24μm Jan Forbrich, K. Schreyer

PdB-A Array: Positionen Suche der nach protoplanetaren Scheiben um junge T Taurii Sterne eingebetteten mit sub-stellaren Begleitern: Quellen K. Schreyer, Ralph Neuhäuser

10 000 AU

Forschung am AIU Jena

Molekülwolken & Sternentstehung

Hintergrund: K. Schreyer et al. (2006): Umfangreiche Millimeter- und Sub-mm Kontinuumskartierungen Subaru-Dreifarbenbild: H-band, K-band & um 47 helle IRAS Quellen (SCUBA, MAMBO)  Suche gemitteltes Bild nach frühen Entwicklungsphasen massereicher, aus H und K protostellarer Objekte: Bettina Posselt, Randolf Klein Y. Itoh, B. Stecklum

+ CO Kartierungen mit dem JCMT(Hawaii) & Randolf Klein, Jan Forbrich, Sabine König

Konturen: SMT(Arizona): Plateau de Bure Interferometer: CS 2-1 Gesamtintensität + rot- & blauverschobene Linienkomponenten

AFGL 490 – ein 8…10 M-Stern mit einer zirkumstellaren Scheibe von 1 M

Forschung am AIU Jena

Molekülwolken & Sternentstehung

Umfangreiche Millimeter- und Sub-mm Kontinuumskartierungen um 47 helle IRAS Quellen (SCUBA, MAMBO)  Suche nach frühen Entwicklungsphasen massereicher, protostellarer Objekte: Bettina Posselt, Randolf Klein + CO Kartierungen mit dem JCMT(Hawaii) & SMT(Arizona): Randolf Klein, Jan Forbrich, Sabine König Interferometrische Untersuchungen von massereicher Sternentstehung (Plateau de Bure Interferometer, VLA): Jan Forbrich, K. Schreyer

Suche nach protoplanetaren Scheiben um junge T Tauri Sterne mit sub-stellaren Begleitern: K. Schreyer, Ralph Neuhäuser

Herzlichen Dank und beste Wünsche für Prof. Dr. Helmut Zimmermann und Prof. Dr. Werner Pfau

Forschung am AIU Jena Umfangreiche Millimeter- und Sub-mm Kontinuumskartierungen K. Schreyer al. : um 47et helle IRAS Quellen (SCUBA, MAMBO)  Suche frühen Entwicklungsphasen massereicher, Suche nach Gas und Staub im Gebiet protostellarer von GQ Lupi Objekte: Bettina Posselt, Randolf Klein Untersuchung der umgebenden + CO Kartierungen mit dem JCMT(Hawaii) & SMT(Arizona): interstellaren Wolke Randolf Klein, Jan Forbrich, Sabine König Interferometrische Untersuchungen von massereicher ATCA Interferometer, Australien Sternentstehung (Plateau de GQ Bure Interferometer, VLA): Lupi Jan Forbrich, K. Schreyer

Suche nach protoplanetaren Scheiben um junge T Taurii Sterne mit sub-stellaren Begleitern: K. Schreyer, Ralph Neuhäuser 17