Gravitoturbulenz und Fragmentation im frühen Universum

Gravitoturbulenz spielt in vielen Bereichen der Akkretionsphysik eine wichtige Rolle. Ist das Gravitationspotential in Scheiben aus Gas wesentlich gegenüber jenem des Zentralobjektes, so kann der Prozess zum Treiber für eine Umverteilung oder einem lokalen Kollaps, auch genannt Fragmentation, führen. Physikalisch werden dadurch einerseits das Wachstum Schwarzer Löcher, andererseits die Entstehung von Planeten und Sternen beschrieben. Neben der Gravitation im Gas spielen die thermischen Gegebenheiten sowie die Dynamik für das Verhalten in der Scheibe eine wichtige Rolle.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit numerischen und physikalischen Einflüssen auf Gravitoturbulenz. So wird der Frage nachgegangen aus welchem Grund bei stetig höherer Auflösungen Fragmentation eintritt, also eine Konvergenz scheinbar nicht erfüllt wird. Zudem werden die chemischen Gegebenheiten im frühen Universum in Gravitoturbulenz untersucht. Hier wird insbesondere die Dissoziation von Wasserstoff und deren Einfluss durch die thermische Rückkopplung betrachtet.

Gravitoturbulence plays an important role in many areas of accretion physics. If the gravitational potential in disks of gas is substantial compared to the central object, the process can be a driver for a redistribution or a local collapse, also called fragmentation. Physically, this describes on the one hand the growth of black holes, on the other hand the formation of planets and stars. Beside the gravitation in the gas, the thermal conditions as well as the dynamics play an important role for the behavior in the disk.
This work deals with numerical and physical influences on gravitoturbulence. Thus, the question is examined for which reason fragmentation occurs with constantly higher resolutions. It means that a convergence is apparently not fulfilled. In addition, the chemical conditions in the early universe in gravitoturbulence are investigated. Here, in particular the dissociation of hydrogen and its influence by its thermal feedback is regarded.

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