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Dynamics of dense gas-star systems : Black holes and their precursors

Amaro-Seoane, Pau

German Title: Dynamik dichter Gas-Stern Systeme : Schwarze Löcher und ihre Vorläufer

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Abstract

This thesis embraces several aspects of theoretical stellar dynamics in clusters, both analytically and numerically. We try to elucidate the phenomena currently observed in all types of galaxies, including AGNs and quasars, some of the most powerful objects in the universe. The interactions between the stellar system and the central black hole give rise to a lot of interesting phenomena. The scheme we employ enables a study of clean-cut aspects without any noise that particle methods suffer from. We study the most important physical processes that are readily available in the evolution of a spherical cluster, like self-gravity, two-body relaxation etc, the interaction with a central black hole and the role of a mass spectrum. Not only embark we upon this subject, but we set about an analysis on super-massive stars. How these stars could power the quasar activity by star accretion and energy flows is one of the questions that arises. We undertake other questions, such as the uncertain evolution of such an object and its interaction with the surrounding stellar system. This is of crucial importance in astrophysics, for these objects could be regarded as super-massive black holes progenitors.

Translation of abstract (German)

Diese Thesis umfasst mehrere Aspekte theoretischer Stellardynamik in Sternhaufen, sowohl in analytischer als auch in numerischer Hinsicht. Wir versuchen, Licht auf Phänomene zu werfen, welche zur Zeit in allen Galaxietypen beobachtet werden, einschließlich AGNs und Quasare, welche zu den mächtigsten Objekten des Universums zählen. Die Wechselwirkungen zwischen einem Sternsystem und einem zentralen schwarzen Loch f¨uhren zu einer Menge interessanter Phänomene. Die von uns verwendete Methode erm¨oglicht eine Betrachtung leicht einsichtiger Aspekte ohne jegliches Rauschen, welches die Teilchen-Methoden mit sich bringen. Wir untersuchen die wichtigsten physikalischen Prozesse, die in der Entwicklung eines sphärischen Sternhaufens ablaufen, etwa Selbstanziehungskraft, Zwei-Körper- Relaxation etc sowie die Wechselwirkung mit einem schwarzen Loch und die Funktion des Massenspektrums. Wir beschäftigen uns jedoch nicht nur mit diesem Thema alleine, sondern auch mit einer Analyse supermassiver Sterne. Wie diese Sterne die Aktivitäten der Quasare durch Sternakkretion und Energiestrom antreiben ist eine der Fragen, die hierbei aufkommen. Wir gehen auch anderen Fragen nach, etwa jener nach der noch nicht verstandenen Entwicklung eines solchen Objektes und seiner Wechselwirkung mit dem ihn umgebendem Sternsystem. Dies ist ein Kernpunkt der Astrophysik, da diese Objekte als Vorläufer von supermassiven schwarzen Löchern betrachtet werden können.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Spurzem, Prof. Dr. Rainer
Date of thesis defense: 23. July 2004
Date Deposited: 03. Aug 2004 14:49
Date: 2004
Faculties / Institutes: Service facilities > Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg (ZAH) > ZAH: Astronomisches Rechen-Institut
Subjects: 520 Astronomy and allied sciences
Controlled Keywords: Stellardynamik, Sternhaufen
Uncontrolled Keywords: Schwarze LöcherStellar dynamics , star clusters , black holes
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