Die frühen evolutionären Stadien der sub-stellaren Objekte

• Antragstellerin: Basmah Riaz, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung seit 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 402837297

Im letzten Jahrzehnt wurden grosse Mengen an Beobachtungen und theoretischen Arbeiten unternommen, um die frühen Entwicklungsphasen sonnenähnlicher Sterne zu verstehen. Entsprechende Studien für Sterne geringster Masse (weniger als ein Zehntel der Sonne) sind noch sehr selten. Braune Zwerge (BD), oft bezeichnet als die masseärmsten "Sterne", sind substellare Objekte, die nicht genügend Masse aufweisen, um in ihrem Kern Wasserstoff zu brennen und wie Sterne zu leuchten. Aber diese schwachen Objekte sind in manchen Sternentstehungsgebieten so häufig wie sonnenähnliche Sterne; sie sind deshalb ein ebenso wichtiger Bestandteil unserer Galaxie. Jegliche Forschung zur Sternentstehung in der Milchstrasse ist unvollständig ohne umfassende Untersuchung der evolutionären Frühstadien der masseärmsten, aber allgegenwärtigen Komponenten der Galaxie.Mein DFG Forschungsprojekt umfasst eine umfangreiche Untersuchung in Beobachtung und Theorie der diversen Eigenschaften Brauner Zwerge in der frühevolutionären Klasse-I-Phase. Ziel des Projekts ist die Kombination hochqualitativer Multiwellenlängenbeobachtungen mit den neusten physikalischen und chemischen Modellen, um a) die interne physikalische und chemische Struktur, Kinematik, Dynamik, und chemische Zusammensetzung der Klasse-I-BD detailliert zu bestimmen, und um b) die wichtige Rolle der Akkretions- und Ausflussprozesse in der Frühevolution aufzuklären. Mit erstklassigen Teleskopen und unerreicht empfindlichen Instrumenten ist es heute möglich, die Frühphasen dieser schwachen Systeme zu erkunden. Um dies zu tun, habe ich mehrere einzigartige Multiwellenlängenbeobachtungen eingeworben; ich habe auch Zugang zu führenden physikalischen und chemischen Modellen, die speziell für BD im Frühstadium entwickelt wurden. Damit kann ich die verschiedenen Aufgaben dieses Projekts erfolgreich abschliessen.Diese Durchmusterung wird Analogien zwischen den Eigenschaften von BD und sonnenähnlichen Sternen in deren Frühphase untersuchen. Die fundamentalen Fragen, die damit beantwortet werden, sind folgende: Ist die anfängliche chemische Zusammensetzung und die interne physikalische und chemische Struktur von Klasse-I-BD ähnlich wie die von sonnenähnlichen Sternen? Sind Akkretions- und Ausflussprozesse in der Frühphase so intensiv wie bei sonnenähnlichen Sternen? Gibt es fliessende Übergänge in der Entstehung und den frühen Entwicklungsprozessen bei der Grenze von Sternen zu substellaren Objekten, oder sind die ursprünglichen Bedingungen der Sternentstehung in der Galaxie verschieden für verschiedene Massen? Dieses DFG Forschungsprojekt wird die ersten Resultate dieser Art zu den fundamentalen Eigenschaften der substellaren Objekte während deren Frühstadien ergeben. Es wird die erste detaillierte Herleitung der physikalischen und chemischen Zusammensetzung dieser BD liefern, und es wird unser Verständnis der Fragmentierung von Molekülwolken und der Sternentstehung in der Galaxie für die masseärmsten Sterne voranbringen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen