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Institut für Astronomie und Astrophysik

Abteilung Astronomie

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Habilitationsschrift Thorsten Nagel


Modellierung und Analyse von Akkretionsscheiben um kompakte Sterne

Zusammenfassung zur kumulativen Habilitation

Abstract. Die Erforschung von Akkretionsscheiben um kompakte, stellare Objekte hat in den vergangenen zwei Dekaden stetig an Bedeutung gewonnen. Mit der Einführung moderner Methoden zur Lösung des Strahlungstransportproblems im nichtthermodynamischen Gleichgewicht sowie der enorm gestiegenen Rechenleistung heutiger Computer, die es erlaubt Elemente einschließlich der Eisengruppe zu berücksichtigen, ist es möglich geworden realitätsnahe synthetische Spektren für eine Vielzahl verschiedener Objektklassen zu berechnen. Dies erlaubt nun die detaillierte Untersuchung verschiedener, mit Akkretionsscheiben verbundener Phänomene, die Enträtselung der Entstehungsgeschichte ganzer Objektklassen und sogar die spektroskopische Analyse der Überreste extrasolarer Planetensysteme.
Meine Forschung der letzten Jahre umfasst sowohl die Analyse kataklysmischer Variabler und Röntgendoppelsterne als auch die Untersuchung von Akkretionsscheiben um isolierte Objekte wie z.B. im Falle der metallreichen Debrisscheiben um Weiße Zwerge. Für einzelne AMCVn Sterne habe ich eine starke Silizium-Unterhäufigkeit und damit eine potentielle Zugehörigkeit zur Sternpopulation II gezeigt, die beobachteten Absorptions- bzw. Emissionslinienspektren lassen sich durch unterschiedliche Akkretionsraten erklären. Am Beispiel von Supernova-Fallbackscheiben habe ich unter anderem gezeigt, dass die Annahme von Schwarzkörperspektren für eine Akkretionsscheibe zu deutlich falschen Ergebnissen bzgl. der radialen Ausdehnung der Akkretionsscheibe führt.
Akkretionsscheibenmodelle werden in naher Zukunft weiter verfeinert werden müssen, um mit den qualitativ immer hochwertigeren Beobachtungsdaten Schritt halten zu können. Ein Schwerpunkt wird hierbei sein, Ergebnisse aus hydrodynamischen Rechnungen mit Strahlungstranportmodellen zu vereinigen. Erste Schritte in diese Richtung habe ich bereits unternommen. Auch die Berücksichtigung eines in einigen Systemen beobachteten strahlungsdruckgetriebenen Akkretionsscheibenwindes wurde bereits von uns in Angriff genommen. Die Spektralanalyse von Akkretionsscheiben wird auch in Zukunft eine wichtige Rolle in der Astrophysik spielen und zum Verständnis mannigfaltiger Phänomene im Universum beitragen.
 

Habilitationsschrift (5,14 Mb PDF file including figures)


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Last modified 09 Aug 2011
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