Statistical modelling of resolved debris discs

Pawellek, Nicole GND

Es wurde eine Probe von 39 räumlich aufgelösten Trümmerschreiben mit der Absicht untersucht, Korrelationen zwischen den Zentralsternparametern und den Scheibenparametern zu finden. Eine Hürde war dabei die Entartung zwischen den Staubteilchengrößen und dem Ort des Staubs. Kleine Partikel in großer Entfernung lieferten gleiche Ergebnisse wie große Teilchen näher am Stern. Durch die Scheibenauflösung konnten die Radien mittels einer neuen Methode bestimmt und so die Entartung gebrochen werden. Die Modellierung der spektralen Energieverteilung war die Grundlage der Analyse, wobei 2 verschiedene Modelle genutzt wurden. Der Vergleich beider verdeutlichte, dass sie zu gleichen Korrelationen der Parameter führen, aber auch Unterschiede bei individuellen Scheiben sichtbar sind. Es wurde eine große Streuung der Scheibenradien über den gesamten Bereich der stellaren Leuchtkraft festgestellt. Daher scheint die entgültige Form der Scheibe nicht von temperaturabhängigen Prozessen abhängig zu sein. Der wahre Scheibenradius im Verhältnis zum Schwarzkörperradius zeigte einen Abfall mit zunehmender Leuchtkraft, was eine Schätzung des Radius von unaufgelösten Schreiben erlaubt. Die dominante Teilchengröße steigt leicht mit zunehmender Leuchtkraft an, jedoch ist der Anstieg auch mit einer konstanten Teilchengröße vereinbar. Erwartet wird aber ein steilerer Anstieg, bedingt durch wachsenden Strahlungsdruck. Daher ist ein Abfall der dominanten Teilchengröße in Ausstoßgrößen erkennbar, der hier auch die stärkste Korrelation darstellt. Es wurden mehrere Erklärungen für diesen Abfall untersucht, u.a. ein endliches Reservoir an Oberflächenenergie der kleinsten Staubteilchen und die Rolle der dynamischen Scheibenanregung. Erstere scheint nur von geringer Bedeutung zu sein. Letztere deutet darauf hin, dass die dynamische Anregung mit der Leuchtkraft zunimmt. Scheiben um leuchtkräftigere Sterne könnten daher massereichere Planeten/Planetesimale besitzen.

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Pawellek, Nicole: Statistical modelling of resolved debris discs. Jena 2017.

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