Modeling disks and jets around forming massive stars, and a look at a remnant neutron star - Oliva Mercado, Guillermo Andree 1990- (Tübingen, 2022)
Massereiche Sterne entstehen und entwickeln sich auf kurzen Zeitskalen verglichen mit ihren masseärmeren Geschwistern, aber ihre Effekte haben Einfluss auf mehreren Größenordungen im Universum. Sie entstehen durch den Gravitationskollaps von kaltem und dichtem Material in Molekülwolken. Ein entstehender massereicher Stern ist von einer Akkretionsscheibe umgeben, die auf Grund von Drehimpulserhaltung während des gravitativen Kollapses entsteht. Die Akkretionsscheibe kann so massereich werden, dass sie selbstgravitierend wird, Spiralarme ausbildet und fragmentiert. Magnetfelder in der Molekülwolke werden vom Gravitationskollaps und der Rotation mitgezogen und starten magnetisch angetriebene Ausströmungen. Diese Ausströmungen sind Ursprung mechanischer Rückwirkung auf die Sternentstehungsumgebung und entfernen Drehimpuls vom Protostern. In dieser Arbeit erkunde ich, ob Begleitsterne um den entstehenden massereichen Stern durch die Fragmentation der Akkretionsscheibe entstehen können. Ich bearbeite diese Frage indem ich Strahlungshydrodynamik-Simulationen beginnend mit dem Kern einer Molekülwolke analysiere. Ich finde etwa sechs Begleitsterne verteilt in der inneren und äußeren Scheibe, wobei die nahen Begleitsterne auch spektroskopische Binärsterne sein können. Ich untersuche die Prozesse, die beteiligt sindamStarten, Beschleunigen, Ausbreitung und möglichen Stoppen der magnetisch angetriebenen Ausströmungen und untersuche die Effekte von Magnetfeldern auf die Akkretionsscheibe. Basierend auf einem Katalog von 30 Simulationen, die verschiedene Bedingungen für das Eintreten des Gravitationskollaps erkunden, präsentiere ich eine theoretische Erklärung wie die Umgebungsbedingungen in der Entstehung massereicher Sterne die Eigenschaften der Akkretionsscheibe und der Ausströmungen prägen. Außerdem vergleiche ich diese Ergebnisse mit aktuellen Beobachtungen eines Scheiben-Jet Systems um ein junges Sternobjekt in der Sternentstehungsumgebung...
Massive stars form and evolve in short times compared to their low-mass siblings, but their effects are felt across several scales in the universe. They form from the gravitational collapse of cold and dense material in molecular clouds. A forming massive star is surrounded by an accretion disk, formed thanks to the conservation of angular momentum during the gravitational collapse. The accretion disk can become massive enough to be self-gravitating and form spiral arms and fragments. Magnetic fields present in the molecular cloud are dragged by the gravitational collapse and rotation and launch magnetically-driven outflows. These outflows are sources of mechanical feedback into the natal environment, and remove angular momentum from the protostar. In this work, I explore the possibility that the fragmentation of the accretion disk produces companion stars to the central forming massive star. I work in solving this question by analyzing radiation-hydrodynamical simulations of massive star formation from the collapse of a cloud core. I find around six companions distributed in the inner and outer disk, with the close companions having the possibility of becoming spectroscopic companions. I study the processes that intervene in the launching, acceleration, propagation and possible termination of the magnetically driven outflows, and the effects of the magnetic fields on the accretion disk. With a catalog of 30 simulations exploring different conditions for the onset of gravitational collapse, I propose a theoretical picture of how the environmental conditions for massive star formation determine the characteristics of the accretion disk and the outflows. Additionally, I compare those results with recent observations of a disk-jet system around a massive young stellar object in the star-forming region IRAS 21078+5211. At the end of their evolution, massive stars explode as supernovae, capable of producing and delivering heavy elements that enrich the natal...
Dissertation (doktors der naturwissenschaften)--Eberhard Karls Universität. Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät, 2022
Se considera un Trabajo Final de Graduación del Sistema de Estudios de Posgrado, según oficio no. OAICE-853-2025
Keywords: ASTROFISICA; ASTRONOMIA; DISCOS (ASTROFÍSICA); ACRECENCIA (ASTROFISICA); COLAPSO GRAVITACIONAL; ESTRELLAS DE NEUTRONES