Title (eng)
Thermal coupling in the Perseus molecular cloud
Parallel title (deu)
Thermische Kopplung in der Perseus-Molekülwolke
Author
Markus Ambrosch
Advisor
João Alves
Assessor
João Alves
Abstract (deu)
Diese Arbeit untersucht die thermische Kopplung von Gas und Staub in dichten Kernen von Molekülwolken. Diese thermische Kopplung findet in theoretischen Modellen zu Wolkenkernen häufg Anwendung, ist aber noch unzureichend durch Beobachtungen bestätigt. Zu diesem Zweck wird die kinetische Temperatur des Gases, bestimmt durch Beobachtungen von Ammoniak-
Linien, und die effektive Staubtemperatur von 153 Wolkenkernen in der Perseus-Molekülwolke verglichen. Der Vergleich bestätigt den von Goldsmith (2001) vorhergesagten Effekt der thermischen Kopplung, dass die Gastemperaturen bei Dichten über n(H2) = 10^4 cm^-3 nicht ansteigen, sondern sich den Staubtemperaturen annähern. Bei Dichten über n(H2) = 10^5 cm^-3 ist der Unterschied zwischen den Gastemperaturen und effektiven Staubtemperaturen der Wolkenkerne kleiner als 5 K. Es besteht eine lineare Korrelation zwischen den Gastemperaturen und effektiven Staubtemperaturen aber bei der Berechnung der Gastemperaturen aus den effektiven Staubtemperaturen ist Vorsicht geboten, da diese stark von Temperaturgradienten entlang der Sichtlinie abhängen, welche von Umgebungseinflüssen hervorgerufen werden. Eingebettete Protosterne in den Wolkenkernen hingegen haben keinen gravierenden Effekt auf die effektive Staubtemperaturen der Wolkenkerne.
Abstract (eng)
This work observationally investigates the thermal coupling of gas and dust in molecular cloud cores which is frequently assumed in thermal balance calculations of cores but is yet poorly confirmed by observations. For this purpose the gas kinetic temperatures, derived from ammonia line observations, and dust effective temperatures of 153 cloud cores in the Perseus molecular cloud
are compared. This comparison confirms the effect of thermal coupling predicted by Goldsmith (2001) that at densities above n(H2) = 10^4 cm^-3 the gas temperatures do not rise but converge towards the dust temperatures. Above a density of n(H2) = 10^5 cm^-3 the gas kinetic and dust effective temperatures of cloud cores are within 5 K. There is a linear correlation between the gas kinetic and dust effective temperature but one has to be careful when deriving the gas temperature from the dust effective temperature because these are strongly affected by temperature gradients along the line of sight caused by environmental effects. Embedded protostars inside the cloud cores do not significantly affect the effective dust temperatures.
Keywords (eng)
Thermal couplingMolecular cloudsCloud coresPerseusGas temperaturesDust temperaturesObservational
Keywords (deu)
Thermische KopplungMolekülwolkenWolkenkernePerseusGastemperaturenStaubtemperaturenBeobachtungsorientiert
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1338902
rdau:P60550 (deu)
50 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Number of pages
50
Association (deu)
Title (eng)
Thermal coupling in the Perseus molecular cloud
Parallel title (deu)
Thermische Kopplung in der Perseus-Molekülwolke
Author
Markus Ambrosch
Abstract (deu)
Diese Arbeit untersucht die thermische Kopplung von Gas und Staub in dichten Kernen von Molekülwolken. Diese thermische Kopplung findet in theoretischen Modellen zu Wolkenkernen häufg Anwendung, ist aber noch unzureichend durch Beobachtungen bestätigt. Zu diesem Zweck wird die kinetische Temperatur des Gases, bestimmt durch Beobachtungen von Ammoniak-
Linien, und die effektive Staubtemperatur von 153 Wolkenkernen in der Perseus-Molekülwolke verglichen. Der Vergleich bestätigt den von Goldsmith (2001) vorhergesagten Effekt der thermischen Kopplung, dass die Gastemperaturen bei Dichten über n(H2) = 10^4 cm^-3 nicht ansteigen, sondern sich den Staubtemperaturen annähern. Bei Dichten über n(H2) = 10^5 cm^-3 ist der Unterschied zwischen den Gastemperaturen und effektiven Staubtemperaturen der Wolkenkerne kleiner als 5 K. Es besteht eine lineare Korrelation zwischen den Gastemperaturen und effektiven Staubtemperaturen aber bei der Berechnung der Gastemperaturen aus den effektiven Staubtemperaturen ist Vorsicht geboten, da diese stark von Temperaturgradienten entlang der Sichtlinie abhängen, welche von Umgebungseinflüssen hervorgerufen werden. Eingebettete Protosterne in den Wolkenkernen hingegen haben keinen gravierenden Effekt auf die effektive Staubtemperaturen der Wolkenkerne.
Abstract (eng)
This work observationally investigates the thermal coupling of gas and dust in molecular cloud cores which is frequently assumed in thermal balance calculations of cores but is yet poorly confirmed by observations. For this purpose the gas kinetic temperatures, derived from ammonia line observations, and dust effective temperatures of 153 cloud cores in the Perseus molecular cloud
are compared. This comparison confirms the effect of thermal coupling predicted by Goldsmith (2001) that at densities above n(H2) = 10^4 cm^-3 the gas temperatures do not rise but converge towards the dust temperatures. Above a density of n(H2) = 10^5 cm^-3 the gas kinetic and dust effective temperatures of cloud cores are within 5 K. There is a linear correlation between the gas kinetic and dust effective temperature but one has to be careful when deriving the gas temperature from the dust effective temperature because these are strongly affected by temperature gradients along the line of sight caused by environmental effects. Embedded protostars inside the cloud cores do not significantly affect the effective dust temperatures.
Keywords (eng)
Thermal couplingMolecular cloudsCloud coresPerseusGas temperaturesDust temperaturesObservational
Keywords (deu)
Thermische KopplungMolekülwolkenWolkenkernePerseusGastemperaturenStaubtemperaturenBeobachtungsorientiert
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1338903
Number of pages
50
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