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Massive Star Formation at High Angular Resolution : Pyramid Wavefront Sensing and the Search for Massive Binaries

Peter, Diethard

German Title: Entstehung massereicher Sterne bei hoher Auflösung : Pyramiden Wellenfrontsensor und die Suche nach massereichen Doppelsternen

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Abstract

Anders als bei Sternen niedriger Massen ist die Entstehung von Sternen mit Massen oberhalb von 10 Sonnenmassen noch nicht geklaert. Die Gruende sind, dass diese Sterne tief in Staub eigebettet, im allgemeinen weit entfernt (> 1kpc) und aeusserst selten sind. Eine Moeglichkeit die Entstehung massereicher Sterne zu entschluesseln, liegt darin, die Parameter massereicher Doppel- und Mehrfachsysteme zu untersuchen, da diese Parameter Informationen ueber den Entstehungsmechanismus enthalten. Um dieses Projekt durchzufuehren, braucht man Aufnahmen hoher Winkelaufloesung wie sie z.B. mit Hilfe adaptiver Optik erzielt werden koennen. Zu deren Verbesserung wurde der im Infraroten arbeitende Pyramiden Wellenfront Sensor PYRAMIR entwickelt. Es konnte gezeigt werden, dass dieser Sensor eine Verbesserung gegenueber dem konventionellen Shack-Hartmann Sensor darstellt. Das Instrument konnte leider wegen technischer Schwierigkeiten nicht fuer unsere Zwecke eingesetzt werden. Stattdessen wurden mittels Lucky Imaging 150 Targets in den Cep OB2 und OB3 Assoziationen beobachtet. Das aus den Daten abgeleitete Entstehungsszenario zeigt einen urspruenglich weiten, massearmen Doppelstern der durch Akkretion zu einem engen massereicheren heranwaechst. Es ergeben sich grosse Unterschiede zwischen Sternen leichter und schwerer als 10 sonnenmassen in Zahl und Masse der Begleiter. Dieser Befund bestaetigt Resultate aus anderen Sternentstehungsgebieten.

Translation of abstract (English)

In contrast to the situation for low-mass stars, the formation mechanism of massive stars i.e. stars with masses of > 10 solar masses is still unclear. The reason is that these stars are highly embedded, on average far away (> 1 kpc) and much rarer than their low-mass brothers. One way to approach the matter of massive star formation is to look at the binary parameters as imprints of the formation process. In order to provide sufficiently high angular resolution the pyramid infrared wavefront sensor PYRAMIR has been developed. The commissioning showed that in principle this sensor is superior over the conventional Shack-Hartmann sensor. However technical peculiarities of the system made it not suitable for our observational campaign. In stead we used Lucky imaging to observe 150 targets in the Cep OB2/3 associations at high angular resolution. The data implies a scenario in which accretion processes transform an originally wide binary into a close one. We detected a strong difference in the number and the masses of the companions between stars on both sides of a border of 10 solar masses. This result confirms previous findings in different star forming regions.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Henning, Prof. Thomas
Date of thesis defense: 12 November 2008
Date Deposited: 21 Apr 2009 11:05
Date: 2008
Faculties / Institutes: Service facilities > Max-Planck-Institute allgemein > MPI for Astronomy
Subjects: 520 Astronomy and allied sciences
Controlled Keywords: Wellenfrontsensor, Sternentstehung, Adaptive Optik, Doppelstern
Uncontrolled Keywords: Pyramide , massereiche Sternemassive stars , pyramid wavefront sensor , adaptive optics , massive binaries
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