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Characterization of Herbig Ae/Be stars and PRIMA FSU-A as a fringe tracker for MIDI

Müller, André

German Title: Charakterisierung von Herbig Ae/Be Sternen und PRIMA FSU-A als fringe tracker für MIDI

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Abstract

Herbig Ae/Be stars are intermediate-mass (2-10 solar masses) pre-main-sequence stars and they are the most massive stars with a pre-main-sequence phase. They are the higher-mass counterparts to the T Tauri stars, hence fill the parameter space between TTSs and high-mass young stars in addressing the question of star formation as a function of mass. In the first part of this work, the characterization of three Herbig Ae/Be stars using several high-resolution observation methods is presented. Besides the determination of various stellar parameters, unique discoveries were made for each object. HD 144432 was discovered to be a hierarchical triple system. The rotation period of HD 135344B is found to be only 3.9 h. It is so short that this star is rotating at or close to the break-up velocity. Around the four million years young Herbig star HD 142527, a massive planet with a semi-major axis of only 0.6 AU was discovered using high-resolution optical and near-infrared spectroscopy. In the second part of this work, a new observation mode at VLTI is presented. The mid-infrared interferometric instrument MIDI is used with a near-infrared beam-combiner, called PRIMA FSU-A. The latter one enables the correction for changes in the optical path difference caused by Earths atmosphere in real time. Therefore, the interferometric signal on MIDI is highly stabilized and results in a significant increase of its sensitivity. The setup, the data reduction process with first results, and requirements for the final implementation are presented and described.

Translation of abstract (German)

Herbig Ae/Be Sterne sind junge Vorhauptreihensterne mit Massen zwischen 2 und 10 Sonnemassen. Es sind die massereichsten Sterne, die noch eine Vorhauptreihenphase besitzen und damit das Bindeglied zwischen massearmen T Tauri Sternen und massereichen Sternen bilden. Im ersten Teil der Arbeit werden anhand von drei Herbig Ae/Be Sternen deren Charakterisierung mit einer Vielzahl von hochauflösenden Beobachtungsmethoden und anspruchsvollen Auswertungen vorgestellt. Neben der Bestimmung der stellaren Parameter konnten jeweils einzigartige Entdeckungen bei jedem einzelnen Objekt gemacht werden. HD 144432 konnte als junges hierarchisches Dreifachsystem klassifiziert werden. Die Rotations-periode von HD 135344B ist mit 3.9 h so kurz, dass dieser Stern kurz vor dem Zerreiss en steht. Um den nur vier Millionen Jahre jungen Herbig Stern HD 142527 konnte mittels Spektroskopie im optischen und nahinfraroten Spektralbereich ein massereicher Planet in kurzer Entfernung um diesen Stern nachgewiesen werden. Der zweite Teil der Arbeit stellt einen neuen Beobachtungsmodus am VLTI vor. Das im mittleren Infrarot arbeitende Interferometer MIDI wird in Kombination mit einem im nahen Infrarot arbeitenden Strahlvereiniger betrieben, der sogenannten PRIMA FSU-A. Letzteres ist in der Lage, die von der Atmosphäre erzeugten Veränderungen in der optischen Wegdifferenz in Echtzeit zu korrigieren. Das führt zu einem stabilisierten interferometrischen Signal in MIDI, was eine gesteigerte Sensitivität zur Folge hat. Der Aufbau, die Datenreduktion und erste Ergebnisse, sowie notwendige Modifikationen für die endgültige Implementierung werden vorgestellt und beschrieben.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Henning, Prof. Dr. Thomas
Date of thesis defense: 21 June 2012
Date Deposited: 03 Jul 2012 14:47
Date: 2012
Faculties / Institutes: Service facilities > Max-Planck-Institute allgemein > MPI for Astronomy
Subjects: 520 Astronomy and allied sciences
Uncontrolled Keywords: Herbig Ae/Be stars , interferometry
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