Struktur- und Staubentwicklung in zirkumstellaren Scheiben um TTauri-Sterne - Analyse und Modellierung hochauflösender Beobachtungen in verschiedenen Wellenlängenbereichen

Im Zentrum dieser Doktorarbeit steht die Untersuchung der inneren Strukturen zirkumstellarer Scheiben um TTauri-Sterne sowie die Analyse zirkumstellarer Staub- und Eisteilchen und ihres Einflusses auf die Scheibenstruktur. Unter Zuhilfenahme von theoretisch berechneten Vergleichsspektren gibt der Verlauf der 10um-Emissionsbande in den Spektren junger stellarer Objekte Hinweise auf den Entwicklungsgrad von Silikatstaub. Die Silikatbanden von 27 TTauri-Objekten werden analysiert, um nach potentiell vorliegenden Korrelationen zwischen der Silikatstaubzusammensetzung und den stellaren Eigenschaften zu suchen. Analog erlaubt das Absorptionsband bei 3um, das dem Wassereis zugeschrieben wird, eine Untersuchung der Entwicklung von Eiskörnern in jungen stellaren Objekten. Erstmals ist es gelungen, kristallines Wassereis im Spektrum eines TTauri-Objektes nachzuweisen. Unser wichtigstes Hilfsmittel zur Analyse der Temperatur- und Dichtestrukturen zirkumstellarer Scheiben ist ein Monte-Carlo-Strahlungstransportprogramm. In einem erweiterten Modellansatz wird die Dichtestruktur der Scheibe in Abhängigkeit von deren Temperaturverteilung selbstkonsistent, mit Hilfe der hydrostatischen Gleichgewichtsbeziehung ermittelt. Die korrekte numerische Umsetzung wird in einer Vergleichsstudie verifiziert. Interferometrische Beobachtungen von 14 TTauri-Objekten im mittleren und nahen infraroten Wellenlängenbereich liefern Informationen über die räumliche Verteilung von warmem und heißem Staub. Ebenfalls sind Aussagen über die radiale Abhängigkeit des Entwicklungsgrades von Silikatstaub in den zirkumstellaren Scheiben um TTauri-Sterne möglich. Zur Modellierung interferometrischer Messungen und gleichzeitig der spektralen Energieverteilungen der beobachteten Objekte wird der Ansatz der passiven Scheibe bzw. der aktiven Scheibe mit oder ohne zirkumstellarer Hülle herangezogen. Mit Hilfe der interferometrischen Messungen kann die Anzahl der Modelle, die allein die spektrale Energieverteilung reproduzieren können, verringert werden

Circumstellar disks and planets. Science cases for next-generation optical/infrared long-baseline interferometers

We present a review of the interplay between the evolution of circumstellar disks and the formation of planets, both from the perspective of theoretical models and dedicated observations. Based on this, we identify and discuss fundamental questions concerning the formation and evolution of circumstellar disks and planets which can be addressed in the near future with optical and infrared long-baseline interferometers. Furthermore, the importance of complementary observations with long-baseline (sub)millimeter interferometers and high-sensitivity infrared observatories is outlined.Comment: 83 pages; Accepted for publication in "Astronomy and Astrophysics Review"; The final publication is available at http://www.springerlink.co