Die Reichweite der Sterne: Verbinden der physikalischen Prozesse im ISM mit Galaxienentwicklung

• Antragstellerinnen: Dr. Kathryn Kreckel; Dr. Eva Schinnerer
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 203350957

Um Galaxienentwicklung zu begreifen, müssen wir zuerst die physikalischen Prozesse verstehen, die diese Entwicklung regulieren: Die Kühlung des interstellaren Mediums (ISM) für Sternentstehung und die Heizung des ISMs durch die entstandenen Sterne. Das Herschel-Infrarot-Observatorium erlaubt jetzt große Durchbrüche in dem Verständnis dieser physikalischen Prozesse durch räumlich aufgelöste Karten des interstellaren Staubs und der atomaren und molekularen Linienemission innerhalb von Galaxien, die die Kühlung und Heizung des ISMs abbilden. KINGFISH, ein Vermächtnis-Datensatz von 61 nahen Galaxien mit beispielloser Empfindlichkeit und Auflösung, ist perfekt geeignet, um die Rolle des physikalischen Zustands (z.B. Gasmetallizität und -anregung) für diesen Zyklus zu untersuchen, und die relevanten räumlichen Skalen zu bestimmen. In der ersten Förderungsperiode untersuchten wir die Eigenschaften des kalten Staubes auf 200-700pc Skalen und fanden eine Verbindung zwischen der Staubsäulendichte (bestimmt aus der optischen Attenuation) und den Staubmassen (bestimmt aus der Infrarotstrahlung), deren Korrelation auf kleineren physikalischen Skalen stärker wurde. Wir kartierten auch die physikalischen Zustände in einem galaktischen Wind, der von extremer Sternentstehung ('starburst') angetrieben wird, indem wir den Ausfluss von der Startregion im Galaxienzentrum bis 2.5 kpc über der Scheibe verfolgten. Hiermit beantragen wir die Fortsetzung unseres Projektes, das "Die Reichweite der Sterne" über die relevanten räumlichen Skalen im ISM von nahen Galaxien bestimmt. Aufbauend auf unserer ersten Staubstudie, werden wir die physikalischen Eigenschaften des kalten Staubes mit seiner internen Geometrie auf kleinen (100pc) räumlichen Skalen verbinden. In einem neuartigen Ansatz werden wir die Anregungsbedingungen mithilfe von Emissionslinien von allen drei Gasphasen (ionisiert, neutral und molekular) untersuchen, und diese mit den physikalischen Zuständen des Staubes und Gases unter zu Hilfenahme der Metallizität als Entwicklungsmarker mit der Galaxienentwicklung verbinden. Wir beantragen ein Postdoc- und eine Doktorandenstelle für 3 Jahren, um dieses Projekt erfolgreich abzuschließen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1573: Physics of the Interstellar Medium