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On the formation and destruction of molecular clouds with the Galactic plane survey THOR

Rugel, Michael Rainer

German Title: Über die Entstehung und Auflösung von Molekülwolken mit dem Survey der galaktischen Ebene THOR

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This thesis investigates the properties of molecular clouds with THOR (The HI, OH and Radio Recombination Line (RRL) survey of the Milky Way). We analyze OH absorption at 18 cm within THOR and follow-up observations. We derive the abundance with respect to molecular hydrogen and the total number of hydrogen nuclei: 1) We find a decreasing OH abundance with increasing column density of molecular hydrogen. 2) Due to significant column densities of atomic hydrogen at low N_OH, the OH abundance with respect to N_H is approximately constant. 3) We detect OH components which are associated with gas that is not predominantly molecular or even CO-dark. We conclude that OH is a potential tracer for diffuse gas. Regarding the impact of star clusters on molecular clouds, we detect signatures of feedback in RRL emission in the star forming region W49A. A comparison to the WARPFIELD models (one-dimensional models of feedback-driven shells) indicates that feedback is not yet strong enough to disperse its molecular cloud and that the shell is either in process of re-collapsing to initiate a new event of star formation or has already re-collapsed. This suggests that at least parts of the star formation in W49A is regulated by feedback.

Translation of abstract (German)

Die vorliegende Dissertationsschrift untersucht Eigenschaften von Molekülwolken im Zusammenhang mit dem THOR Survey (The HI, OH, Radio Recombination Line (RRL) survey of the MilkyWay). Wir analysieren OH-Absorption bei 18 cm sowohl mit THOR, als auch mit Folgebeobachtungen. Hieraus leiten wir die Häufigkeiten von OH abhängig von molekularem Wasserstoff sowie der Gesamtanzahl aller Wasserstoffteilchen ab. Dabei finden wir: 1) Die OH-Häufigkeit sinkt mit höheren Säulendichte molekularen Wasserstoffs. 2) Aufgrund beträchtlicher atomarer Säulendichten bei niedrigen OH-Säulendichten ist die OH-Häufigkeit hinsichtlich der Gesamtanzahl aller Wasserstoffteilchen in Näherung konstant. 3) Wir finden OH-Komponenten, die mit Gas assoziiert sind, das entweder nicht überwiegend molekular oder “CO-dark” ist. Daraus folgern wir, dass OH ein potenzieller Indikator für diffuses Gas ist. Die Auswirkungen von Sternhaufen auf Molekülwolken betreffend finden wir Signaturen von Feedback in RRL-Emission in der Sternentstehungsregion W49A. Ein Vergleich zu den WARPFIELD Modellen (eindimensionale Modelle von Feedback-getriebenen Schalen) deutet an, dass Feedback noch nicht stark genug ist, um die Molekülwolke, aus der der Sternhaufen entstanden ist, aufzulösen. Außerdem, dass die Schale entweder dabei ist, zu re-kollabieren und neue Sterne zu bilden, oder bereits re-kollabiert ist. Dieses Ergebnis weist darauf hin, dass zumindest Teile der Sternentstehung in W49A von Feedback reguliert werden.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Beuther, Prof. Dr. Henrik
Date of thesis defense: 21 November 2018
Date Deposited: 06 Dec 2018 13:04
Date: 2018
Faculties / Institutes: The Faculty of Physics and Astronomy > Dekanat der Fakultät für Physik und Astronomie
Subjects: 520 Astronomy and allied sciences
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