Strukturgenerierung und Entwicklung im interstellaren Medium

• Antragsteller: Dr. Robert Simon
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 316871866

Die Bildung von Sternen geht einher mit der Strukturierung und Entwicklung von Molekülwolken im interstellaren Medium. Wir wollen diese Verbindung mit einem neuen Ansatz explorieren in dem wir Karten im fernen IR von Staub (Herschel) und Kühllinien (SOFIA) mit Molekuellinienkarten verbinden. Spezielle Analysenmethoden werden angewandt und entwickelt um die Beobachtungen und Simulationen zu korrelieren und charakteristische Skalen für die unterliegenden Prozesse zu identifizieren. Das Projekt profitiert von einer engen Zusammenarbeit zwischen der KOSMA Gruppe an der Universität zu Köln welche die Erfahrung mit Strukturanalysemethoden und SOFIA einbringt, und des LAB in Bordeaux und dem GeoStat team von INRIA mit ihrer Expertise in nichtlinearen Methoden für die Analyse on komplexen Systemen. Um Sternentstehung zu verstehen ist es nötig die relative Bedeutung der unterschiedlichen physikalischen Prozesse (Gravitation, Turbulenz, Magnetfelder und Strahlung) auf verschiedenen Skalen zu entflechten und die Rolle von Filmenden zu verstehen. Wir wollen die komplexen Herschel Karten mit 3D Karten von Moleküllinien von Radioteleskopen kombinieren sowie mit THz-Beobachtungen von SOFIA. Dafür wählen wir Beispielsregionen mit einem repräsentativen Parameterbereich aus. Wir werden erst die Wolkenstruktur der Herschel und Moleküllinien mit Hilfe von innovativen Methoden identifizieren und charakterisieren, die in Bordeaux als interdisziplinaeres Projekt zwischen den LAB und Geostat/INRIA entwickelt werden. Eine enge Zusammenarbeit mit Koeln ist noetig um von der Erfahrung in Strukturanalysemethoden (Delta-variance) und statistischen Methoden (N-PDFs) zu profitieren. Wir werden auch die Verbindung zwischen Turbulenz und Heis- und Kühlprozessen untersuchen die zur Strukturbildung beitragen und helfen können unser Verständnis von Feedbacks zur Regulierung der Sternetnstehungseffizienz zu erhöhen. Wir wollen die räumlichen Skalen der Transition zwischen atomaren und molekularem Wasserstoff finder, identifizieren wo such Turbulenz auflöst und welche anderen Strukturgenerierenden Prozesse es gibt. Das Projekt will nicht die gesamte Sternentstehung innerhalb von 3 Jahren verstehen aber es stellt eine wichtige Weiterentwicklung dar weil es systematisch existierende und neue Daten verwendet sowie innovative Analysenmethoden. Damit werden wir neue Einblicke bekommen wie sich Molekülwolken und Sterne bilden und unser Projekt kann der Startpunkt für weiterführende Studien sein.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Partnerorganisation: Agence Nationale de la Recherche / The French National Research Agency
• Kooperationspartner: Privatdozent Dr. Sylvain Bontemps