Diplom- und Doktor-Arbeiten zu vergeben!
Betreuung durch S. Hüttemeister
Diplom- und Doktor-Arbeiten zu vergeben!
Betreuung durch S. Hüttemeister
Alle angebotenen Themen sind im Prinzip als Diplom- oder als Doktorarbeiten
denkbar. Für die Durchführung im Rahmen einer Diplomarbeit ist
es entscheidend, dass der Abschluss nach einem Jahr möglich ist. Dies
ist in allen Fällen dadurch gewährleistet, dass die wesentlichen
Beobachtungsdaten bereits vorliegen.
Eine mögliche Ausnahme ist das 3. Thema (Gezeitenschweife), das
ich daher und auch wegen seines Umfangs lieber als Doktorarbeit vergeben
würde.Auch die anderen Themen bieten aber durchweg die Perspektive
(s. der entsprechende Abschnitt der Themenbeschreibung) auf
eine Erweiterung, die dann auch eigenen Messungen einschliesst und die für
eine Doktorarbeit geeignet ist.
In allen Fällen sollte am Ende der Arbeit eine (oder mehrere) Publikation(en)
in einer referierten Fachzeitschrift (typischerweise `Astronomy & Astrophysics')
stehen.
Die Chemie von Molekülwolken im Galaktischen Zentrum
Perspektive: Diese Arbeit sollte auch für einen Chemiker interessant
sein! Sie eröffnet die Möglichkeit z.B. mit Kollegen von der Universität
Köln oder aus Grossbrittanien in das Gebiet der chemischen Modellierung von
Molekülwolken einzusteigen - welche Spezies erwartet man in Schockszenarien mit
überduchschnittlicher Häfigkeit? Entsprechen die Beobachtungen den Erwartungen?
Auf der beobachtungsseite sollte die Durchmusterung in das 1mm-Band erweitert werden:
Da die Wolken warm sind, sind dort besonders reiche Spektren zu erwarten. Möglicherweise
sind sogar Messungen im Submm-Bereich des Spektrums sinnvoll.
Es liegt eine am SEST
der ESO in Chile gemessene Frequenz-Durchmusterung im 3mm und 2mm-Band von
zwei Wolkenkernen vor, die ausgewertet werden soll. Der erste Schritt ist die
Identifikation der Linien. Mit Modellen der Anregung und Häufigkeit kann man
danach für manche Spezies die Temperatur, Säulendichte und Dichte bestimmen.
Sind diese Parameter für alle Moleküle gleich oder ähnlich? Oder
kommen die verschiedenen Spezies aus unterschiedlichen Bereichen der Wolke?
Unterscheiden sich die beiden Wolkenkerne voneinander? Durch einen Vergleich mit
bestehenden Durchmusterungen in Sternentstehungsgebieten im GZ und in der galaktischen
Scheibe sollen schliesslich Unterschiede zwischen den verschiedenen Typen der
Heizung (durch UV-Strahlung junger Sterne oder durch Schocks) in der Chemie
herausgearbeitet werden.
Thema und Aufgabenstellung:
Das molekulare Gas in der Zentralregion unserer Milchstrasse (Galaktisches
Zentrum, GZ) unterscheidet sich sowohl in seiner Physik als auch
seiner Chemie drastisch von Gas in der Scheibe der Milchstrasse. Insbesondere
gibt es im GZ Wolkenkerne, die, obwohl scheinbar keine massereichen
Sterne in ihnen entstehen, sehr warm sind. Den Heizungsmechanismus könnten
Schocks dominieren. Diese Wolken haben eine komplexe Chemie - man kann viele
molekulare Spezies dort entdecken.
Molekulares Gas im Kern des
Perspektive: Auf der Seite der Beobachtungen sollten weitere Linien von CO auch
in Positionen, die nicht zentral sind, untersucht werden. Ausserdem ist es sehr interessant,
andere Moleküle zunächst mit Einzelteleskopen zu studieren: HCN, HNC und CN
etwa sind alle `Tracer' dichten Gases, aber in ihrer relativen Häfigkeit in Starburst-Systemen
durchaus sehr verschieden. So kann man die innere Struktur des Bursts untersuchen und
feststellen, ob es unterschiedliche `Klassen' von Starbursts gibt.
In der Tat gehört Mrk 297 zu einer Gruppe von Starbursts, denen zur Zeit mein besonderes
Interesse gilt: den Mergern mit mittlerer Helligkeit (siehe auch
meine `Forschungsseite' . Diese Gruppe scheint sich oft durch
ausgedehnte Starbursts auszuzeichnen - ist das Gas dort grundsätzlich weniger dicht?
Ist die Konzentration ins Zentrum weniger effizient? Wenn ja, warum ist das so?
Es liegt ein mit dem Plateau de Pure Interferometer
erstellter Datensatz der Verteilung des Kohlenmonoxids CO (und damit des molekularen
Wasserstoffs, Futter für den Starburst) vor. Dieser Datensatz soll sorgfältig
ausgewertet werden - dabei werden die interessanten und zukunftsträchtigsten Methoden
der modernen Radioastronomie, die der mm-Interferometrie, erlernt. Mit der so erstellten
Karte kann die Menge und Verteilung des molekularen Gases studiert werden, und ebenfalls
seine Kinematik untersucht werden.WEelche beziehungen ergeben sich zum optischen
Aussehen der Galaxie und zu ihren Sternentstehungseigenschaften? Es liegen auch Daten
(von einem Submm-Einzelteleskop, dem
Heinrich-Hertz-Teleskop (HHT) vor, die den Beginn einer Untersuchung anderer
Übergänge und Isotopomere des CO darstellen. Mit Hilfe dieser Daten soll
begonnen werden, auch die physikalischen Eigenschaften (Dichte und Temperatur) des
emittierendes Gases zu untersuchen.
Thema und Aufgabenstellung: Markarian (Mrk) 297 ist eine relativ weit entfernte
(~63 Mpc) Starburst Galaxie, d.h. ein Objekt, in dem sich `im Moment' `explosionsartig'
Sterne bilden. Wie bei vielen anderen Galaxien ist dieser Starburst auch bei Mrk 297
durch die Verschmelzung zweier Galaxien ausgelöst worden - man kann die beiden
Ursprungsgalaxien sogar noch erkennen. Etwas unterscheidet Mrk 297 aber von vielen
anderen Starbursts: Die Sternentstehung findet nicht konzentriert auf den innersten
Bereich statt, sondern ist über mehrere Kiloparsec ausgedehnt. Mrk 297 ist sogar der
Prototyp der sg. `Clumpy Irregular Galaxies', da sie über ihre ganze Scheibe verteilt
mehr als 100 riesige HII-Regionen, Gebiete intensiver Sternentstehung, enthält.
Optisches Bild von Mrk 297
aus dem DSS
Nähere Informationen zu den anderen Themen (sie sind alle spannend!) gibt es
in Kürze - kommen Sie aber vorher schon bei mir vorbei oder schreiben Sie mir eine
Mail, wenn Sie eines der Themen besonders ansprechen könnte!
Eine gross-skalige Suche nach dichtem Gas in Gezeitenschweifen verschmelzender
Galaxien
Die wohlgeordnete Spiralgalaxie M 51:
NGC 253 im Sculptor, der Prototyp einer Starburst Galaxie:
