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Multi-wavelength studies of protoplanetary discs

Roccatagliata, Veronica

German Title: Studien von protoplanetaren Scheiben bei mehreren Wellenlängen

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Abstract

The early evolutionary stages of a pre-main sequence star are characterised by the formation of a dense accretion disc. These discs provide the environment and material in and from which planets are expected to form. At this epoch circumstellar material is accreting onto the central star, while small dust grains in the disc interior coagulate into larger objects and gravitationally settle into the mid-plane. These are the first steps of planet formation. The study of the dust properties (e.g. grain size distribution, dissipation timescale) in protoplanetary discs is then fundamental to understand how planets form. In this thesis I present three works aimed at studying the formation, dissipation and long term evolution of protoplanetary discs, respectively. The first project investigates the properties of the young binary system Haro~6-10. I present the results of multi-wavelength high spatial resolution observations of Haro 6-10 aimed at characterising the large- and small-scale structures of the binary system. The second project is a combined infrared (Spitzer/IRAC) and X-ray (Chandra/ACIS) survey of the OB association IC~1795. This program is aimed at studying the evolution of protoplanetary discs in regions of massive star formation. The last project is the deepest single dish millimetre survey of debris discs around solar-type stars to date. The aim of this work is to study the evolution of the debris dust mass with time and to characterise the structure of these discs.

Translation of abstract (German)

Die frühen Entwicklungsphasen eines Vor-Hauptreihensternes sind durch die Bildung einer dichten Akkretionsscheibe gekennzeichnet. Diese Scheiben stellen die Umgebung dar und liefern das Material, aus dem Planeten entstehen. Zu diesem Zeitpunkt wird zirkumstellares Material auf den Zentralstern akkretiert und kleine Staubteilchen im Inneren der Scheibe koagulieren zu grösseren Objekten. Diese siedeln sich dann auf Grund der Gravitation in der Mittelebene der Scheibe an. Dies beschreibt die ersten Schritte in der Planetenentstehung. Daher ist es wichtig die Staubeigenschaften (z.B. die Verteilung der Teilchengrösse, Zeitskala der Dissipation) in protoplanetaren Scheiben zu untersuchen, um die Entstehung von Planeten zu verstehen. In der vorliegenden Dissertation werde ich drei verschiedene Arbeiten vorstellen, die das Ziel hatten, dieEntstehung, Dissipation und Langzeit-entwicklung der protoplanetaren Scheiben zu erforschen. Das erste Pro-jekt untersucht die Eigenschaften des jungen Doppelsystems Haro 6-10. Anhand von multi-spektralen, räumlich hochaufgelösten Beobachtungen sollen die Strukturen dieses Doppelsystems auf grossen und kleinen Skalen charakterisiert werden. Des Weiteren wird die Entwicklung von protoplanetaren Scheiben in Regionen massereicher Sternentstehung studiert. Die hier vorgestellten Ergebnisse basieren dabei auf einer Durchmusterung der OB Assoziation IC 1795, die aus Infrarotbeobachtungen mit Spitzer/IRAC und Chandra/ACIS Beobachtungen im Röntgenbereich kombiniert wurde. Das letzte Projekt befasst sich mit der tiefsten Durchmusterung von Debris-Scheiben um sonnenähnliche Sterne, die bis heute mit einem Einzelteleskop im Millimeterbereich durchgeführt wurde. Das Ziel dieser Studie ist die zeitliche Entwicklung der Staubmasse in den Debris-Scheiben zu untersuchen und die Struktur dieser Scheiben zu charakterisieren.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Henning, Prof. Dr. Thomas
Date of thesis defense: 28. April 2010
Date Deposited: 06. May 2010 09:50
Date: 2010
Faculties / Institutes: Service facilities > Max-Planck-Institute allgemein > MPI for Astronomy
Subjects: 520 Astronomy and allied sciences
Controlled Keywords: Planet, Stern
Uncontrolled Keywords: Protoplanetary discs , Star formation , Planet formation , OB association
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