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High Spatial Resolution Observations of Young Stellar Binaries

Ratzka, Thorsten

German Title: Hochauflösende Beobachtungen Junger Doppelsterne

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Abstract

In the first part of this work a volume-limited multiplicity survey with magnitude cutoff (m_K <= 10.5 mag) of 158 young stellar objects located in the Ophiuchus molecular clouds is presented. All companions in the separation range 0.13 arcsec to 6.4 arcsec with flux ratios >= 0.1 at the diffraction limit could be detected by using speckle techniques. The degree of multiplicity is 29.1%+-4.3% and thus only marginally higher than the value 23.5%+-4.8% derived for the given separation range for the main-sequence solar-like stars in the solar neighbourhood. The implications of these findings will be discussed. Afterwards observations with both speckle-cameras and adaptive optics systems are used to improve our knowledge of the dynamical mass of the two companions of the M-dwarf LHS 1070 located in the solar neighbourhood. In the third part observations in the mid-infrared with the interferometric instrument MIDI at the VLTI are described. The reduction of the data with the Fourierspectrum analysis is explained and the interpretation of the results is demonstrated for the binary Z CMa and the triple system T Tau. In the case of Z CMa the position angle, the separation, and the relative brightness of the infrared companion could be determined. From the T Tau data the projected separation between the southern components and their flux ratio is derived. Separate spectra of T Tau N and T Tau S that reveal a silicate absorption towards T Tau S and a spatially resolved spectrum of T Tau N are shown.

Translation of abstract (German)

Im ersten Teil dieser Arbeit wird die Durchmusterung von 158 jungen stellaren Objekten im Ophiuchus Sternentstehungsgebiet beschrieben, deren Ziel es war, die Doppelsternhäufigkeit in dieser Region zu bestimmen. Die beugungsbegrenzte Auflösung der Speckle-Beobachtungen erlaubt es, alle Begleiter mit Abständen zwischen 0.13 arcsec und 6.4 arcsec und einem Flußverhältnis von >=0.1 im K-band zu identifizieren. Die prozentuale Häufigkeit der Begleiter liegt mit 29.1%+-4.3% nur knapp über dem Wert von 23.5%+-4.8%, der im gleichen Abstandsbereich für sonnenähnliche Sterne in Sonnenumgebung gefunden wurde. Die Folgerungen aus diesem Ergebnis werden diskutiert. Sowohl Beobachtungen mit Speckle-Kameras als auch mit Adaptiven Optiken werden anschließend benutzt, um unsere Kenntnis der dynamischen Masse der beiden Begleiter des sonnennahen M-Zwergs LHS 1070 zu verbessern. Im dritten Teil schließlich werden Beobachtungen mit dem im mittleren Infrarot arbeitenden Instrument MIDI am VLTI beschrieben. Die Reduktion der interferometrischen Daten mit der sogenannten Fourierspektrum-Analyse wird gezeigt, und die Interpretation der Resultate praktisch an dem Doppelstern Z CMa und dem Dreifachsystem T Tau demonstriert. Im Falle von Z CMa kann der Positionswinkel, der Abstand und die relative Helligkeit des Infrarotbegleiters, im Falle von T Tau das Flußverhältnis zwischen den beiden südlichen Komponenten und deren projizierter Abstand abgeleitet werden. Mit Hilfe separater Spektren von T Tau N und T Tau S wird der Nachweis einer Silikatabsorption in Richtung von T Tau S und die Berechnung eines räumlich aufgelösten Spektrums der nördlichen Komponente ermöglicht.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Dr. Christoph Leinert, Prof.
Date of thesis defense: 11. May 2005
Date Deposited: 09. Jun 2005 15:18
Date: 2005
Faculties / Institutes: Service facilities > Max-Planck-Institute allgemein > MPI for Astronomy
Subjects: 520 Astronomy and allied sciences
Controlled Keywords: Interferometrie, OLBI, Speckle-Interferometrie, Adaptive Optik, Doppelstern, Mehrfachstern, Sternentstehungsgebiet, T-Tauri-Stern
Uncontrolled Keywords: MIDIInterferometry , OLBI , Speckle-Interferometry , Adaptive Optics , Binaries , Multiple Stars , Star Forming Regions , T-Tauri-Stars , Young Stars
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