Numerical simulation of gas-induced orbital decay of binary systems in young clusters
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Beschreibung
Die meisten Sterne entstehen als Doppel- oder Mehrfachsternsysteme in Sternhaufen von hunderten
bis zu hunderttausenden von Sternen. Diese jungen Sternhaufen sind immer noch in
das Gas der Molekülwolke eingebettet, aus der sie entstanden sind und aus der auch weiterhin
Sterne entstehen können. Das Gas bleibt ungefähr 1-2 Myr im Sternhaufen, bevor es durch den
Strahlungsdruck der Sterne und andere Prozesse den Sternhaufen verlässt. Es stellt sich die Frage,
ob sich die Eigenschaften und der relative Anteil an Doppelsternen in dieser Gas-Phase ändert.
DieWechselwirkung zwischen den Sternen in einem Sternhaufen zerstört Doppelsterne mit langen
Perioden (>105 Tage). Neben der Wechselwirkung zwischen einem Doppelstern und anderen
Sternen ergeben sich auchWechselwirkungen mit dem Gas in welches er eingebettet ist. Der Doppelstern
erzeugt eine spiralförmige akustische Dichtewelle in dem umliegenden Gas, die sich vom
Doppelstern weg ausbreitet. Dies führt zu einem Drehimpulstransport vom Doppelstern zum Gas
aus dem eine Verringerung des Doppelsternorbits resultiert, welche in der vorgelegten Dissertation
untersucht wird.
Stahler (2010) entwickelte eine analytische Näherung zur gasinduzierten Orbitverringerung von
Doppelsternsystemen, welche hier auf eine Doppelsternpopulation angewandt wurde. Als Resultat
zeigt sich, dass die gasinduzierte Orbitverringerung die Periodenverteilung nur für kurze Perioden
( 0.2 haben. Um auch exzentrische Doppelsternorbits zu untersuchen,
wurde eine 3D hydrodynamische Simulation entwickelt. Diese berechnet die gravitativeWechselwirkung
zwischen einem Doppelstern und dem Gas, die entstehende Dichtewelle und die resultierende
Orbitverringerung. Es wurde eine Parameterstudie durchgeführt, die ein breites Spektrum
an Gas- und Doppelsterneigenschaften abdeckt.
Autor*in
Christina Korntreff