Akkretion und Rückkopplungsmechanismen in der Entstehung massereicher Sterne - 3. Förderabschnitt

01.03.2019 bis 31.12.2021

Kontext: Massereiche Sterne beeinflussen infolge ihrer hohen Strahlungsenergie ganze Sternentstehungsgebiete und Galaxien. Aufgrund ihrer weiten Entfernung und der hohen Staubdichte ihrer Geburtsstätten ist unser Wissen über ihren Entstehungsprozess jedoch gering. Nichtsdestotrotz werden zukünftige Beobachtungen des ALMA Teleskops zur Klärung beitragen, ob ihr Entstehungsprozess ähnlich dem der Sterne geringer Masse ist. Zum ersten Mal könnten Akkretionsscheiben auch um massereiche O-Sterne entdeckt und protostellare Ausflüsse von ihrer Ausdehnungsskala bis hinunter zu ihrer Quellregion detektiert werden.Solche Scheiben-Ausfluss Systeme um massereiche Protosterne wären jedoch enormen Rückwirkungen des Sternentstehungsprozesses selbst ausgesetzt. Man nimmt an, dass solche Rückkopplungsmechanismen die Ausflüsse im Laufe der Zeit verbreitern, die Sternentstehungsrate reduzieren und sogar die Masse von Sternen begrenzen. Die Rückkopplungsmechanismen lassen sich in ihrer zeitlichen Abfolge in magnetisch-zentrifugale Beschleunigung, Strahlungsdruck und Ionisation einteilen.Methoden: Die Auswirkungen dieser Rückkopplungsmechanismen sowie ihr Zusammenspiel sollen in hochauflösenden numerischen Modellen des Kollapses einer prä-stellaren Gaswolke bis hin zur Scheibenentstehung und Expansion der molekularen Ausflüsse und HII Regionen untersucht werden. Diese großskaligen Phänomene stellen die bestbeobachtesten Auswirkungen der Sternentstehung dar. Zusätzliche Modelle chemischer Entwicklung in Kombination mit synthetischen Beobachtungen ermöglichen Tests der Zuverlässigkeit molekularer Beobachtungsindikatoren und könnten den Ursprung organischen Materials in geschockten Ausflussregionen verifizieren.Ziele: Wir quantifizieren die Sternentstehungsrate des Wolken-Kollaps unter Berücksichtigung der verschiedenen Rückkopplungsmechanismen. Des Weiteren testen wir verschiedenste Hypothesen zur Erklärung der Obergrenze der Masse von Sternen, nämlich die gemeinsame Wirkung von magnetischem und Strahlungsdruck auf den Akkretionsfluss des Protosterns sowie Photoevaporation oder Fragmentation der Scheibe. Fragmentation der Scheibe hinter der Staubentstehungsfront könnte ursächlich sein für die beobachtete Häufigkeit massereicher Doppelsternsysteme.Fazit: Die beantragte Forschungsgruppe wird die Rückkopplungsmechanismen massereicher Sterne auf ihr Scheiben-Ausfluss System untersuchen. Hauptaugenmerk bildet dabei zum einen die Gliederung der Rückkopplungsmechanismen nach ihrer Stärke und zeitlichen Präsenz, und zum anderen Tests maßgeblicher Hypothesen zur beobachteten Massenobergrenze von Sternen.