Untersuchungen von "normalen" planetarischen Nebeln (PNe)

Die rasche Entwicklung verbesserter Detektoren und Beobachtungseinrichtungen und die explosive Entwicklung der Computer gibt den Astronomen völlig neue Möglichkeiten zur Erforschung und Modellierung von PNe. Jedoch die dreidimensionalen Strukturen von PNe zu interpretieren, erfordert eine Vielfalt von zusätzlichen Untersuchungen: chemische Analyse, Bestimmung der Dichten und Temperaturen innerhalb der Nebel, der Messungen und der Interpretation von Ausdehnungsgeschwindigkeiten und der Bestimmung der Abstände zu den Nebeln. Wir haben all diese Verfahren, die manchmal zeitraubend sind - aber dies ist auch die Herausforderung - reale multidimensionale spatio-kinematische Modelle von PNe.

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 kimeswenger_web Silvia Dalnodar

Novae und ungewöhnliche explosive Variable

Novae:

Novae - besonders wiederkehrende Novas, bei welchen mehrere Ausbrüche bekannt sind - stellen ein äußerstes spezielles astrophysikalisches Labor dar. Novae sind Doppelsterne, bei denen ein kompakter Partner (weißer Zwerg oder Neutronenstern) Masse von seinem Begleiter aufsammelt. Wir führen sowohl visuelle Beobachtungen in Chile und an unseren eigenen Einrichtungen wie auch numerische Berechnungen durch, um die Struktur dieser Objekte zu bestimmen (Film kann hier heruntergeladen werden - 1.95 MB). Weiters sind Novae aber auch Kennzeichen von extragalaktischen stellaren Populationen. Wir beabsichtigen, sie zu verwenden, um die bisher kaum studierte Population von Sternen außerhalb von Galaxien zu erkunden.

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Ungewöhnliche exlosive variable Sterne (e.g. V838 Mon):

V838 Mon - ursprünglich als Nova klassifiziert - zog die Aufmerksamkeit der astrophysikalischen Gemeinschaft nach seinem zweiten Ausbruch auf sich. Dieser zweite Ausbruch war hier in Innbruck entdeckt worden. Die spektrale Evolution von V838 Mon war ebenso ungewöhnlich wie sein Helligkeitsverlauf. Trotz großer Ausstoßgeschwindigkeiten beim Ausbruchsbeginn (~ 500 km/sek) erreichte das ausgeworfene Material nie optisch dünne Zustände. Es blieb optisch dick und wurde damit kühler und kühler. Ahmte er anfangs einen K Riesen nach, durchlief der Stern die ganzen Folge von M artigen Spektren zu M10. Am Ende entwickelte er einen Zustand, welchen man so noch nie zuvor beobachtet hatte, welcher nun als L-Überriese bezeichnet wird - ein Überriese mit einer Temperatur wie der eines braunen Zwergsterns. Über die Natur des Ausbruchs besteht kein Konsens. Die diskutierten Szenarien reichen vom Verschlucken eines Riesenplaneten durch seinen Mutterstern während seiner Entwicklung zu Riesen, über die Kollission zweier Sterne, einer sehr massenreichen Novaexplosion und einem "born-again" Zentralstern eines planetarischen Nebels bis hin zum explosiven Kohlenstoffbrennen eines extrem schweren Sternes.

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The “born-again” PNe

Die Mehrheit der Zentralsterne von PNe verbrennt Wasserstoff, bis sie sich in weiße Zwerge (WD) verwandeln, wenn das Kernbrennen erloschen ist. Die Theorie von Spätstadien von riesigen Sternen (asymptotischer Riesenast = AGB) und die post-AGB Evolution sagt vorher, dass etwa 1/10 des Zyklusses (etwa 100 000 Jahre) ein hin und her zwischen Helium und Wasserstoffschalenbrennen stattfindet. Auf diese Art gibt es grob eine 10% Wahrscheinlichkeit, dass eine letzte thermische Heliumbrennschale während des Transits zum WD auftritt.
Die Freigabe der gravothermalen Energie von der explodierenden Heliumschale zwingt den schon sehr kompakten Stern, sich zurück auf riesige Dimensionen auszudehnen: die "wiedergeborenen Planetarischen Nebel". Es ist immer noch nicht möglich, die genaue Anzahl vorherzusagen. Die Arbeitsgruppe erforscht die bekannten Objekte der Klasse und versucht das Verhalten mittels numerischer hydrodynamischer Modellberechnungen
vorherzusagen.

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