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The determination of element abundances in cool giants

Abstract

Das Ziel dieser Magisterarbeit ist die Bestimmung der Elementhäufigkeiten von AGB Sternen, wobei kühle Riesen untersucht werden. Mit Hilfe vonBeobachtungsdaten der ESO-VLT/ISAAC soll das C/O-Verhältnis und das Isotopenverhältnis von 12C/ 13C, von Asymptotic Giant Branch (AGB) Sternen bestimmt werden. Die Beobachtungsdaten stammen von einem Kugelsternhaufen (NGC 1783) in der Großen Magellanschen Wolke. Mit Hilfe von Modellatmosphären und synthetischen Spektren, welche mit MARCS und COMA berechnet werden, wurde durch einen Vergleich der Spektren, das C/O-Verhältnis und das Isotopenverhältnis von 12 C/13 C bestimmt. Während der AGB-Phase bringt der sogenannte Third Dredge-Up (3DUP) frische, durch Nukleosynthese produzierte Elemente an die Oberfläche der Sternatmosphäre. Ein starker Massenverlust, welcher durch Pulsation und Staubbildung getrieben wird, reichert das Interstellare Medium mit schweren Elementen an. Zu diesem Zweck wurde eine “Best-Fit und Spektren-Visualisierungs-Software”, AGB StarViewer, entwickelt. Sie kann zwei Sternspektren miteinander vergleichen oder Chi-quadrat Fits mit vielen hundert gerechneten Sternspektren druchführen. Als zweite Software wurde ComaGUI entwickelt, welche ein graphisches User Interface (GUI) bzw. ein Frontend für die Software COMA082 ist. Sie kann entweder am Computer direkt eingesetzt werden, oder sie kann Shell-Skripte erzeugen, welche über den SSH Dienst an die jeweiligen Server kopiert werden und quasi eine semi-remote Steuerung der Modell-Rechnungen ermöglichen. COMA08 wurde von Aringer, Höfner und Gorfer in Fortran geschrieben. Secure Shell: Ist ein Netzwerkprotokoll für verschlüsselte Verbindungen über das Internet zu einem Server.The goal of this master thesis is the determination of element abundances in cool red giants, namely AGB-stars in the globular cluster NGC 1783. This globular cluster is located in the Large Magellanic Cloud (LMC) and was chosen because of its well known stellar parameters. The determination of the C/O-ratio and the isotopic abundance of 12 C/13 C are primary goals. During the AGB evolution, the third dredge-up (3DUP) brings freshly produced 12 C and s-process elements into the stellar atmosphere of a star. Subsequently a heavy mass-loss process, which occurs during the AGB evolution, also enriches the interstellar material with heavy elements. With observed data from the VLT / ISAAC instrument of ESO and COMARCS, MARCS and COMA model atmospheres, we have measured the C/O-ratio and the isotopic abundance of 12 C/13 C. For this purpose, a “best fit and spectra plotting” software was developed. The software is called AGB StarViewer and is able to compare two spectra, namely the observed one and the synthetic model spectra. The best fit from several hundred synthetic models can be obtained with a chi-square technique. Another software called ComaGUI was also developed. ComaGUI is a graphical user interface, which is a front-end for COMA081 . It can also generate shell-scripts for semi-remote operating

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