Μονάδα:
Τομέας Αστροφυσικής, Αστρονομίας και ΜηχανικήςΒιβλιοθήκη Σχολής Θετικών Επιστημών
Ημερομηνία κατάθεσης:
2012-01-18
Συγγραφέας:
Δαμάλα Ειρήνη
Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Καθηγητής Κανάρης Τσίγκανος (Επιβλέπων), Αναπληρωτής Καθηγητής Απόστολος Μαστιχιάδης, Επίκουρος Κθηγητής Νεκτάριος Βλαχάκης
Πρωτότυπος Τίτλος:
Αριθμητική προσομοίωση Μαγνητουδροδυναμικών πιδάκων από νεογέννητα άστρα
Γλώσσες εργασίας:
Ελληνικά
Περίληψη:
Οι πίδακες πλάσματος που παρατηρούνται στα νεογέννητα άστρα αποτελούν
μια πολύ ενδιαφέρουσα κατηγορία εκροών πλάσματος από αστροφυσικά
αντικείμενα.
Ως γνωστόν, οι νέοι αστέρες σχηματίζονται σε γιγαντιαία μοριακά
νεφελώματα υδρογόνου. Σε αυτά τα νεφελώματα δημιουργούνται λόγω της βαρυτικής
αστάθειας Jeans κάποιοι πυρήνες συμπύκνωσης. Οι πυκνοί αυτοί πυρήνες
καταρρέουν λόγω της βαρύτητας, δημιουργώντας στο κέντρο τους ένα
συμπύκνωμα ύλης από το οποίο τελικά θα δημιουργηθεί ο πρωτοαστέρας.
Όμως, για να αυξηθεί κατά πολλές τάξεις μεγέθους η πυκνότητα στις κεντρικές
περιοχές του συμπυκνώματος και να σχηματισθεί τελικά ο αστέρας πρέπει να
αφαιρεθεί στροφορμή από το σύστημα. Συγκεκριμένα, λόγω του νόμου διατήρησης
της στροφορμής καθώς ο πυρήνας συμπύκνωσης καταρρέει περιστρέφεται
ταχύτατα με αποτέλεσμα να σχηματίζεται ένας φακοειδής δίσκος αερίου
γύρω από τον πρωτοαστέρα. Το μεγαλύτερο μέρος της στροφορμής αυτού του
δίσκου συσσώρευσης πρέπει να αφαιρεθεί για να συνεχίσει η πρόσπτωση της ύλης
και η αύξηση της κεντρικής πυκνότητας. Αυτή ακριβώς την αφαίρεση της
στροφορμής επιτελούν οι πίδακες του πλάσματος εξυπηρετώντας έτσι τελικά το
σχηματισμό του νέου αστέρα.
Οι πίδακες πλάσματος των νεαρών άστρων (YSOs) μπορούν να
περιγραφούν σε πρώτη προσέγγιση από τις εξισώσεις της μαγνητοϋδροδυναμικής
(ΜΥΔ). Οι πίδακες αυτοί παρουσιάζουν μεγάλη εστίαση και επιταχύνονται
καθώς απομακρύνονται από την πηγή. Τα επικρατέστερα σενάρια που
εξηγούν τις παραπάνω ιδιότητες των πιδάκων είναι η Μαγνητουδροδυναμική
(ΜΥΔ) αυτό–εστίαση και η μαγνητοφυγοκεντρική επιτάχυνση.
Η προσομοίωση των πιδάκων των YSOs επιτυγχάνεται με την εφαρμογή
συνδυασμένων αναλυτικών αυτό–όμοιων μοντέλων στην εκροή που προέρχεται
α) από το άστρο και β) στην εκροή που προέρχεται από το δίσκο. Οι
αναλυτικές λύσεις χρησιμοποιούνται ως αρχικές καταστάσεις αριθμητικής
προσομοίωσης των ΜΥΔ εξισώσεων. Σκοπός της εργασίας μας είναι αυτή ακριβώς
η προσομοίωση πιδάκων της κατηγορίας T Tauri νεογέννητων άστρων. Η
προσομοίωση πραγματοποιείται με τον κώδικα PLUTO ο οποίος
χρησιμοποιείται για την επίλυση προβλημάτων υδροδυναμικών –
μαγνητουδροδϋμικών εκροών. Τα αποτελέσματα της αριθμητικής προσομοίωσης
συγκρίνονται με 4 πίδακες νεογέννητων αστέρων. Συγκεκριμένα, επιλέγονται γι
αυτό το σκοπό οι πίδακες των αστέρων RW Auriga, CW Tauri, DG Tauri
και HH 30 οι οποίοι είναι σχετικά κοντινοί έτσι ώστε να παρατηρούνται με
μεγάλη διακριτική ικανότητα. Για κάθε πίδακα προσομοιάζεται αρχικά η
δημιουργία των φωτεινών συμπυκνωμάτων Herbig Haro (HH objects) όπως
απεικονίζονται από παρατηρήσεις στις γραμμές [SII] λ6716 και [SII]
λ6731 τη χρονική περίοδο Δεκέμβριος – Ιανουάριος 1997 για τους πίδακες
των αστέρων RW Auriga, CW Tauri, DG Tauri και τη χρονική περίοδο
Μάρτιος 1995 για τον HH 30. Στη συνέχεια προσομοιάζονται η
θερμοκρασία και οι ταχύτητες Vr και Vz για τις συγκεκριμένες
χρονικές περιόδους. Τέλος γίνεται σχολιασμός των αποτελεσμάτων που
προκύπτουν από τις προσομοιώσεις και σύγκρισή τους με τις παρατηρήσεις.
Λέξεις-κλειδιά:
Πίδακες, Προσομοίωση, Νεογέννητα, Μεταβλητότητα, Θερμοκρασία
Αρ. σελίδων ευρετηρίου:
0
Αρ. βιβλιογραφικών αναφορών:
36
