Linien-Strahlungstransport in zirkumstellaren Scheiben

Ober, Florian

In der hier vorliegenden Arbeit wird daher das Strahlungstransportprogramm Mol3D entwickelt und vorgestellt. Dieses ist in der Lage, sowohl die Emission und Absorp- tion von Moleküllinien als auch des Staubs im Kontext protoplanetarer Scheiben zu simulieren und effizient ideale räumlich und spektral aufgelöste Flusskarten zu erzeugen. Weiter wird der Funktionsumfang des Programms vorgestellt und die ver- wendeten, zugrunde liegenden physikalischen Gesetze und Annahmen skizziert. Im Anschluss an die Darstellung der theoretischen Umsetzung wird die korrekte Imple- mentierung und Funktionsweise von Mol3D dargestellt. Dazu werden ausgewählte Vergleichssimulationen durchgeführt und die Ergebnisse mit getesteten Programmen und, soweit es möglich ist, mit analytischen Ergebnissen verglichen. Abschließend werden zwei Studien zur Beobachtbarkeit von oben genannten Schei- benstrukturen mithilfe von räumlich aufgelösten Moleküllinien vorgestellt. Dazu werden auf Basis von HD- und MHD-Simulationen von protoplanetaren Scheiben zum einen die Beobachtbarkeit von Planeten-induzierten Scheibenlücken und zum anderen die Beobachtbarkeit von lokalen durch Turbulenzen getriebenen Strömun- gen diskutiert. Beiden Studien ist gemein, dass auf Grundlage der Ergebnisse der idealen Simulationen ALMA-Beobachtungen simuliert werden, die darlegen unter welchen Voraussetzungen reale Beobachtungen dieser vorhergesagten Strukturen möglich sind. Daher leistet diese Arbeit einen wichtigen Beitrag bei der Planung zukünftiger Molekülbeobachtungen mit modernen Teleskopen, wie z. B. mit ALMA.

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Ober, Florian: Linien-Strahlungstransport in zirkumstellaren Scheiben. 2016.

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