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Ionization Feedback in Massive Star Formation

Peters, Thomas

German Title: Ionisierungs-Rückwirkung in der massereichen Sternentstehung

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Abstract

Understanding the origin of high-mass stars is central to modern astrophysics. We shed light on this problem using novel radiation-hydrodynamic simulations that consistently follow the gravitational collapse of a massive molecular cloud, the subsequent build-up and fragmentation of the accretion disk surrounding the nascent star, and, for the first time, the interaction between its intense UV radiation field and the infalling material. We show that ionization feedback can neither stop protostellar mass growth nor suppress fragmentation. We present a consistent picture of the formation and evolution of H II regions that explains the observed morphology, time variability, and ages of ultracompact H II regions, solving the long-standing lifetime problem.

Translation of abstract (German)

Die Frage nach der Entstehung massereicher Sterne ist zentral für die moderne Astrophysik. Wir untersuchen dieses Problem mittels neuartiger Simulationen zur Strahlungs-Hydrodynamik, welche den Gravitationskollaps einer massereichen Molekülwolke, den anschließenden Aufbau und die Fragmentation der Akkretionsscheibe um den wachsenden Stern und, zum ersten Mal, die Wechselwirkung zwischen seiner intensiven UV-Strahlung und dem einfallenden Material konsistent verfolgen. Wir zeigen, dass die Rückwirkung durch ionisierende Strahlung weder das protostellare Wachstum aufhalten noch die Fragmentation unterdrücken kann. Wir präsentieren ein konsistentes Bild der Entstehung und Entwicklung von H II-Regionen, welches die beobachteten Morphologien, Zeitveränderlichkeit und Alter ultrakompakter H II-Regionen erklärt, wobei das seit langem bestehende Lebensdauer-Problem gelöst wird.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Klessen, Prof. Dr. Ralf
Date of thesis defense: 18. December 2009
Date Deposited: 07. Jan 2010 13:33
Date: 2009
Faculties / Institutes: Service facilities > Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg (ZAH) > Institute of Theoretical Astrophysics
Subjects: 530 Physics
Controlled Keywords: Sternentstehung, Ionisierende Strahlung, Hydrodynamik, Numerische Strömungssimulation, Computersimulation, Adaptives Gitter, Strahlungstransport
Uncontrolled Keywords: H II-RegionH II region , massive star formation , ionization feedback , numerical simulation
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