High spatial resolution observations of young stellar binaries [Elektronische Ressource] / presented by Thorsten Ratzka

Dissertationsubmitted to theCombined Faculties for the Natural Sciences and for Mathematicsof the Ruperto-Carola University of Heidelberg, Germanyfor the degree ofDoctor of Natural Sciencespresented byDiplom-Physiker Thorsten Ratzkaborn in Wertheim am MainOral examination: 11th May 2005High Spatial ResolutionObservationsof Young Stellar BinariesReferees: Prof. Dr. Christoph LeinertProf. Dr. Immo AppenzellerZusammenfassungIm ersten Teil dieser Arbeit wird die Durchmusterung von 158 jungen stel-laren Objekten im Ophiuchius Sternentstehungsgebiet beschrieben, deren Zieleswar,dieDoppelsternha¨ufigkeit indieserRegionzubestimmen. Die beugungs-begrenzte Aufl¨osung der Speckle-Beobachtungen erlaubt es, alle Begleiter mitAbst¨anden zwischen 0.13” und 6.4” und einem Flußverha¨ltnis von 0:1 imK-band zu identifizieren. Die prozentuale Ha¨ufigkeit der Begleiter liegt mit29:1%4:3%nur knapp u¨ber dem Wert von 23:5%4:8%,der im gleichen Ab-standsbereich fu¨r sonnena¨hnliche Sterne in Sonnenumgebung gefunden wurde.Die Folgerungen aus diesem Ergebnis werden diskutiert.Sowohl Beobachtungen mit Speckle-Kameras als auch mit Adaptiven Op-tikenwerdenanschließendbenutzt, umunsereKenntnisderdynamischen Masseder beiden Begleiter des sonnennahen M-Zwergs LHS 1070 zu verbessern.Im dritten Teil schließlich werden Beobachtungen mit dem im mittleren In-frarot arbeitenden Instrument MIDI am VLTI beschrieben.
Publié le : samedi 1 janvier 2005
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Dissertation
submitted to the
Combined Faculties for the Natural Sciences and for Mathematics
of the Ruperto-Carola University of Heidelberg, Germany
for the degree of
Doctor of Natural Sciences
presented by
Diplom-Physiker Thorsten Ratzka
born in Wertheim am Main
Oral examination: 11th May 2005High Spatial Resolution
Observations
of Young Stellar Binaries
Referees: Prof. Dr. Christoph Leinert
Prof. Dr. Immo AppenzellerZusammenfassung
Im ersten Teil dieser Arbeit wird die Durchmusterung von 158 jungen stel-
laren Objekten im Ophiuchius Sternentstehungsgebiet beschrieben, deren Ziel
eswar,dieDoppelsternha¨ufigkeit indieserRegionzubestimmen. Die beugungs-
begrenzte Au߬osung der Speckle-Beobachtungen erlaubt es, alle Begleiter mit
Abst¨anden zwischen 0.13” und 6.4” und einem Flußverha¨ltnis von 0:1 im
K-band zu identifizieren. Die prozentuale Ha¨ufigkeit der Begleiter liegt mit
29:1%4:3%nur knapp u¨ber dem Wert von 23:5%4:8%,der im gleichen Ab-
standsbereich fu¨r sonnena¨hnliche Sterne in Sonnenumgebung gefunden wurde.
Die Folgerungen aus diesem Ergebnis werden diskutiert.
Sowohl Beobachtungen mit Speckle-Kameras als auch mit Adaptiven Op-
tikenwerdenanschließendbenutzt, umunsereKenntnisderdynamischen Masse
der beiden Begleiter des sonnennahen M-Zwergs LHS 1070 zu verbessern.
Im dritten Teil schließlich werden Beobachtungen mit dem im mittleren In-
frarot arbeitenden Instrument MIDI am VLTI beschrieben. Die Reduktion der
interferometrischen Daten mit der sogenannten Fourierspektrum-Analyse wird
gezeigt, und die Interpretation der Resultate praktisch an dem Doppelstern
Z CMa und dem Dreifachsystem T Tau demonstriert. Im Falle von Z CMa
kann der Positionswinkel, der Abstand und die relative Helligkeit des Infrarot-
begleiters,imFallevonTTaudasFlußverha¨ltniszwischendenbeidensu¨dlichen
KomponentenundderenprojizierterAbstandabgeleitetwerden. MitHilfesepa-
raterSpektrenvonTTauNundTTauSwirdderNachweiseinerSilikatabsorp-
tion in Richtung von T Tau S und die Berechnung eines r¨aumlich aufgel¨osten
Spektrums der no¨rdlichen Komponente erm¨oglicht.
Abstract
Inthefirstpartofthisworkavolume-limitedmultiplicitysurveywithmagnitude
cutoff (m 10:5 mag) of 158 young stellar objects located in the OphiuchusK
molecular clouds is presented. All companions in the separation range 0.13” to
6.4” with flux rations 0:1 at the diffraction limit could be detected by using
speckle techniques. The degree of multiplicity is 29:1%4:3% and thus only
marginally higher than the value 23:5%4:8% derived for the given separation
range for the main-sequence solar-like stars in the solar neighbourhood. The
implications of these findings will be discussed.
Afterwardsobservationswith both speckle-camerasand adaptive optics sys-
tems are used to improve our knowledge of the dynamical mass of the two
companions of the M-dwarf LHS1070 located in the solar neighbourhood.
In the third part observations in the mid-infrared with the interferometric
instrument MIDI at the VLTI are described. The reduction of the data with
the Fourierspectrum analysis is explained and the interpretation of the results
is demonstrated for the binary Z CMa and the triple system T Tau. In the case
of Z CMa the position angle, the separation, and the relative brightness of the
infrared companion could be determined. From the T Tau data the projected
separation between the southern components and their flux ratio is derived.
Separate spectra of T Tau N and T Tau S that reveal a silicate absorption
towards T Tau S and a spatially resolved spectrum of T Tau N are shown.————————–
May Astronomy Humble Mankind
By Bringing to Mind
The Creation, Evolution, and Destruction of Worlds.
————————–Meiner Mutter Gewidmet

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