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Institut für Astronomie und Astrophysik

Abteilung Astronomie

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Dissertation Martin Bässgen


Ein Gesamtmodell für Planetarische Nebel unter besonderer Berücksichtigung der Zentralsternentwicklung und deren Einfluß auf die Haloionisation

Summary.
Ziel der Arbeit war, verschiedene Nebelentstehungsmodelle zu prüfen. Dabei wurde nicht nur auf die Untersuchung des entstehenden Nebels Wert gelegt, sondern insbesondere auch auf den den eigentlichen Nebel umgebenden Halo.
Während sich die eigentlichen Nebel im Gleichgewichtszustand befinden, spielen sich in den Kalos wegen der um rund zwei Zehnerpotenzen geringeren Dichten zeitabhängige Effekte ab. Das hat zur Folge, daß der jetzige Zustand des Halos nicht nur von den heutigen Bedingungen im Nebel, sondern auch von den vergangenen abhängt. Deshalb sind die Halos für Aussagen über die Nebel- und Sternentwicklung ebenso wichtig wie die Nebel selbst.
Untersucht wurde das sogenannte Zwei-Wind-Modell, das zur Nebelentstehung lediglich einen langsamen Wind des Vorgängersterns, des Roten Riesen, und einen schnellen Zentralsternwind benötigt.
Mit Windparametern von m-punkt=10-8-10-7 Msonne/J und v=2000 km/s für den Zentralstern und M-punkt=l-5 x 10-6 Msonne/y und V=5-10 km/s für den Roten Riesen entstehen Nebel, die fast während der ganzen Entwicklungszeit optisch dünn sind. Das bedeutet, daß alle diese Nebel während dieser Zeit einen ionisierten Halo besitzen müßten. Beobachtungen, die diesen Befund erhärten, fehlen jedoch. Auch das Vorhandensein von Linien neutraler Atome im Spektrum deutet darauf hin, daß sehr viele Nebel nicht dichte-, sondern ionisationsbegrenzt, also nicht völlig durchlässig sind. Auch Massenabschätzungen lassen sich mit den vom Zwei-Wind-Modell vorhergesagten schlecht in Einklang bringen. Obwohl bei sehr vielen Planetarischen Nebeln ein schneller Zentralsternwind gefunden wurde, gibt es doch auch viele Objekte, bei denen trotz genauer Untersuchung kein solcher Wind gefunden werden konnte. Auch solche Nebel lassen sich mit dem Zwei-Wind-Modell nicht erklären. Dieses Modell kann demnach nur eine grobe Näherung darstellen.
In dem anderen untersuchten Modell wird der Nebel innerhalb einer sehr kurzen Zeit ausgestoßen. Es können sowohl optisch dicke als auch optisch dünne Nebel 'produziert' werden. Es können auch Nebel entstehen, die während eines Teils ihrer Entwicklung optisch dick und während einer anderen Entwicklungsphase optisch dünn sind. Auch kinematische Größen lassen sich mit diesem Modell erklären. 'Unbefriedigend' an diesem Modell ist, daß ein plötzlicher Nebelausstoß angenommen werden muß, dessen Mechanismus nicht geklärt ist.
Ein Vergleich mit dem beobachteten Halo von NGC 6543 zeigt, daß mit diesem Modell zumindest eine grobe Übereinstimmung von beobachteten Nebel- und Halogrößen mit den Rechnungen erreicht werden kann, was mit dem Zwei-Wind-Modell nicht möglich ist. Doch gerade diese Untersuchung zeigt, daß einzelne Parameteränderungen, wie das Abweichen von der Kugelsymmetrie, die Rechnungen sehr verändern können.
Trotz dieser Schwierigkeiten muß das Ausstoßmodell derzeit für das bessere gehalten werden. Neue Beobachtungen, insbesondere der Halos, sind jedoch dringend erforderlich, um eine endgültige Klärung herbeizuführen.
 

Dissertation (7,57 Mb PDF file including figures)


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Last modified 14 Jul 2011
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