Dissertation (Metadaten)
Titel:Aktive Galaxienkerne und die Abhängigkeit ihrer Leuchtkraftfunktion von der kosmologischen Beschreibung
 
Autor:Jan Andreas Hofmann
 
URN:NBN:urn:nbn:de:gbv:8-diss-36741
 
Fakultät:Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
DDC Sachgebiet:520 Astronomie, Kartographie
 
Datum der mdl. Prüfung:15.07.2009
 
Referent(in):Prof. Dr. Wolfgang J. Duschl
Korreferent(en) Korreferentin:Prof. Dr. Holger Kersten
 
Beschreibung (original):Im ersten Teil der Arbeit wird ein auf dem Extended-Press-Schechter-Formalismus beruhendes Monte-Carlo-Verfahren zur Erzeugung der Verschmelzungsgeschichten von Halos Dunkler Materie diskutiert. Mittels diesem wird der Einfluss unterschiedlicher kosmologischer Beschreibungen auf die Verschmelzungswahrscheinlichkeiten von Galaxien untersucht. Daraus wird dann deren Auswirkung auf die Leuchtkraftfunktion von Aktiven Galaxienkernen abgeleitet. Dabei lässt sich zeigen, dass sich eine Änderung der verwendeten Kosmologie im wesentlichen auf die zeitliche Lage und Ausdehnung der Leuchtkraftfunktion auswirkt. Festgestellt wird weiterhin eine starke Abhängigkeit der internen Struktur der Leuchtkraftfunktion von der verwendeten Beschreibung der Aktivitätsphase des betrachteten Aktiven Galaxienkerns. Desweiteren wurden Hinweise auf das beobachtete anti-hierarchische Verhalten der Leuchtkraftfunktion gefunden. Im zweiten Teil wird ein neues Modell zur Beschreibung von Aktiven Galaxienkernen vorgestellt, das erstmals durchgängig in der Lage ist, den Gastransport von galaktischem Maßstab bis hinab zur Akkretion auf das zentrale Schwarze Loch zu verfolgen. Dies wird durch Kombination eines großskaligen Modells für die Galaxienentwicklung und eines kleinskaligen Modells für die Zeitentwicklung von Akkretionsscheiben erreicht. Mit diesem Modell werden in ersten Beispielrechnungen bereits vielversprechende Ergebnisse erzielt. So werden mit dem neuen Modell unphysikalische Vorhersagen über das Schwarzlochwachstum aus älteren Modellen, die noch mit einer parametrisierten Beschreibung der Akkretion arbeiten, hinfällig. Im letzten Teil wird die Auswirkung einer geänderten Annahme über die Sternentstehungseffizienz in Akkretionsscheiben untersucht. Dabei handelt es sich um die Annahme, dass die Sternentstehung direkt oder indirekt zu einer Fragmentierung der Akkretionsscheiben führt, sowie diese Keplersch selbstgravitierend werden. Dies führt zu einem alternativen Modell über den Ablauf des in einer Aktiven Galaxie stattfindenden Schwarzlochwachstums. Eine charakteristische Vorhersage dieses Modells sind moderate Werte für den Spinparameter der Schwarzen Löcher.
 
(übersetzt):In the first section of this thesis, an Extended Press-Schechter formalism based Monte-Carlo simulation is discussed, in order to generate the merger history of dark matter halos. This simulation is further used to analyse the influence of different cosmological characterisations on the merger history of galaxies, and derived from these results, the luminosity of Active Galactic Nuclei is appraised. During the process it can be shown, that an alteration of the underlying cosmology has major effects on the temporal position and extension of the luminosity function. A strong dependency of the internal structure of the luminosity function with the actual description of the Active Galactic Nuclei's active phase has been clearly stated. Apart from this, the observed anti-hierarchical behaviour of the luminosity function is rudimentarily found. The subsequent section of the thesis presents a new model for a characterisation of the Active Galactic Nuclei, which is able to track gas transport continuously from galactic scale down to accretion of the central black hole for the first time. This is being realized by the combination of a large scale model for galaxy formation and a smaller one for time development of accretion disks. First calculations with this combined model already show promising results, hence non-physical prognoses about the growth of black holes, made by former models which used parametrisations are eradicated. In the final part, the impact of a changed assumption about the star formation efficiency in accretion disks is being explored. The underlying assumption here implicates a direct or indirect fragmentation of the accretion disk by the star formation, as soon as Keplerian self gravitation of the accretion disks take place. All these lead to an alternative model for the devolution of black hole growth in an active galaxy. Typical for this model are moderate values for the spin parameter of these black holes.
 
Schlagworte:Aktive Galaxienkerne; Akkretion; Dunkle Materie; Kosmologie
 
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