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Promotionsprojekte
© NASA, ESA, Hubble Heritage Team (STScI/AURA), A. Nota (ESA/STScI) und das Westerlund 2 Science Team

Schritte zur Lösung des Rätsels der multi­plen Popula­tio­nen in Sternhaufen

Abhinna Sundar Samant­a­ray – Hector Fellow Eva Grebel

Stern­hau­fen galten lange als Objekte, deren Sterne alle das gleiche Alter und die gleichen chemi­schen Häufig­kei­ten haben. Die überra­schende Entde­ckung multi­pler Stern­po­pu­la­tio­nen in Stern­hau­fen ist bislang unerklärt. Anhand von schnell rotie­ren­den masse­rei­chen Emissi­ons­li­ni­en­ster­nen werde ich unter­su­chen, ob rotati­ons­be­dingte Durch­mi­schung eine plausi­ble Ursache sein könnte. Außer­dem werde ich prüfen, ob gewisse leichte Elemente tatsäch­lich brauch­bare Anzei­ger multi­pler Popula­tio­nen sind.

Stern­ent­ste­hung in Galaxien geschieht durch den Kollaps riesi­ger Gaswol­ken und führt oft zur Bildung von Stern­hau­fen. Lange Zeit galten diese Stern­hau­fen als Objekte, deren Sterne alle zur gleichen Zeit und mit den gleichen chemi­schen Element­häu­fig­kei­ten entstan­den. Die Entde­ckung, dass solche Stern­hau­fen statt­des­sen mehrere Stern­po­pu­la­tio­nen mit charak­te­ris­ti­schen Antikor­re­la­tio­nen in ihren leich­ten Element­häu­fig­kei­ten sowie mögli­cher­weise unter­schied­li­chen Altern enthal­ten war eine Überra­schung. Trotz inten­si­ver Forschung und vieler Theorien bleibt der Ursprung multi­pler Popula­tio­nen eine der großen ungelös­ten Fragen der Astronomie.

Eine mögli­che Ursache ist rotati­ons­be­dingte Durch­mi­schung in Sternen. Dies werde ich durch eine syste­ma­ti­sche Unter­su­chung junger Stern­hau­fen testen, bei der ich masse­rei­che Emissi­ons­li­ni­en­sterne, sogenannte Be-Sterne, als Anzei­ger rascher Rotation und Stick­stoff­an­rei­che­rung verwende. Dieser erste Teil meiner Doktor­ar­beit basiert auf einer Durch­mus­te­rung einer Beglei­ter­ga­la­xie unserer Milch­straße, der Kleinen Magel­lan­schen Wolke, in verschie­de­nen Wellenlängenbereichen.

Stick­stoff­an­rei­che­rung wird gern als Anzei­ger multi­pler Popula­tio­nen genutzt, da sie spektro­sko­pisch leicht messbar ist, aber sie könnte auch andere Ursachen haben. Im zweiten Teil meiner Doktor­ar­beit werde ich daher mittels neuer spektro­sko­pi­scher Durch­mus­te­run­gen die Gültig­keit dieses Anzei­gers im Vergleich zu anderen leich­ten Elemen­ten mit Häufig­keits­va­ria­tio­nen prüfen.

Example of a star-forming region with a young star cluster: Westerlund 2, aged 1-2 million years, located in the constellation Carina.

Beispiel einer Stern­ent­ste­hungs­re­gion mit jungem Stern­hau­fen:  Wester­lund 2, Alter 1 – 2 Millio­nen Jahre, in der Konstel­la­tion Carina.

Abhinna Sundar Samantaray

Univer­si­tät Heidelberg
   

Betreut durch

Prof. Dr.

Eva Grebel

Physik

Hector Fellow seit 2014Disziplinen Eva Grebel