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Structure, Abundances, and Reddening of the Magellanic Clouds from its Variable Stars

Haschke, Raoul

German Title: Struktur, Elementhäufigkeiten und Verfärbung der Magellanischen Wolken von ihren variablen Sternen

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Abstract

Mit Hilfe von Daten des Optical Gravitational Lensing Experiment werden die Eigenschaften der Magellanischen Wolken untersucht. Für die alte Population werden RR Lyrae Sternen genutzt und für die junge Population Cepheiden. Die Messung der Entfernungen von RR Lyrae Sternen und Cepheiden werden mit unseren eigenen Verfärbungskarten korrigiert. Mit diesen Entfernungen errechnen wir die Skalenhöhe, der Positionswinkel und die Inklination der Großen und Kleinen Magellanischen Wolke (G/KMW). Die Skalenhöhe der KMW ist signifikant höher als die der GMW. Die jungen Cepheiden der KMW haben eine andere Orientierung als die alten RR Lyrae Sterne. Eines der interessantesten Resultate ist der versetzte Balken der GMW, welcher, in beiden Populationen, bis zu ∼ 5 kpc aus der Scheibe herausragt. Die Metallizitätsverteilungfunktion wird aus Metallizitäten einzelner RR Lyrae Sterne bestimmt und zeigt signifikante Unterschiede zwischen GMW and KMW. Die mittlere Metallizität der KMW ist um ∼ 0.2 dex niedriger. Dies ist ein Hinweis auf eine unterschiedliche Anreicherungsgeschichte der frühen Wolken. Die Untersuchung der RR Lyrae Sterne in den OGLE Feldern des Galaktischen Bulge erlaubt es Verfärbungen, Metallizitäten und Entfernungen zu RRLyrae Sternen im Bulge und in einem kleinen Teil des Sagittarius Stroms zu bestimmen. Der Strom hat eine signifikant niedrigere Metallizität und scheint geneigt zu sein. Mit Hilfe einer spectroskopischen Analyse von individuellen Elementhäufigkeiten von neun möglichen metallarmen RRLyrae Sternen, finden wir den bisher metallärmsten Stern ([Fe/H] = −2.7 dex) in den Magellanischen Wolken überhaupt. Die Elementhäufigkeiten der anderen Sterne ermöglichen die Schlußfolgerung, dass der Galaktische Halo durch die Akkretion einer Galaxie von Magellanischem Typus entstanden sein könnte.

Translation of abstract (English)

Using the data obtained by the Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) we investigate the properties of the old population of the Magellanic Clouds (MCs) using the variable RRLyrae stars and of the young population traced by Cepheids. With our own reddening estimates, we deduce distances to the RR Lyrae stars and Cepheids. These distances are used to determine structural parameters, such as scale height, position angle and inclination of the Large Magellanic Cloud (LMC) and Small Magellanic Cloud (SMC). The depth extent of the SMC is significantly higher than for the LMC. For the SMC a quite different orientation of the young Cepheids is found in comparison to the old RR Lyrae stars. One of the most interesting results is the off-center bar of the LMC, which extends for up to ∼ 5 kpc in both populations out of the disk. We determine metallicities for single RRLyrae stars and the metallicity distribution functions reveal significant differences between the LMC and SMC. The mean metallicity of the SMC is ∼ 0.2 dex lower. This leads to the conclusion of a different early enrichment history of the MCs. Investigating RRLyrae stars in the OGLE field towards the Galactic bulge, we obtain reddening estimates, metallicities and distances to the bulge and to a small part of the Sagittarius stream. The stream has a significantly lower metallicity and seems to be inclined. Performing a spectroscopic analysis of individual element abundances of nine very metal-poor candidate RRLyrae stars, we find the most metal-poor star ([Fe/H] = −2.7 dex) yet detected in theMCs. The other very metal-poor stars have abundances leading to the conclusion that a build-up of the Galactic halo from a merger with a MC-type galaxy is plausible.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Grebel, Prof. Dr. Eva
Date of thesis defense: 2 May 2012
Date Deposited: 22 May 2012 15:56
Date: 2012
Faculties / Institutes: The Faculty of Physics and Astronomy > Dekanat der Fakultät für Physik und Astronomie
Subjects: 520 Astronomy and allied sciences
Controlled Keywords: Astronomie
Uncontrolled Keywords: Magellanische Wolken , variable SterneMagellanic Clouds , variable stars
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