AbstractsAstronomy & Space Science

CO ro-vibrational emission; CO vibratie-rotatie emissie

by Rosina Hein-Bertelsen




Institution: University of Groningen
Department:
Degree: PhD
Year: 2015
Record ID: 1257820
Full text PDF: http://hdl.handle.net/11370/06fe3f56-9b68-4420-819c-c48fe7daa1ec


Abstract

Bij de geboorte van een ster wordt deze omhuld door een schijf van stof en gas. Omdat we verwachten dat planeten hierin vormen, worden ze protoplanetaire schijven genoemd. Wanneer een planeet zich vormt verwachten we dat, door dynamische effecten, het materiaal dichtbij de baan van de planeet geleidelijk wordt weggeveegd. Dit zou tot gaten en kloven in de schijf kunnen leiden. CO (koolstofmonoxide) is het op één na meest voorkomende molecuul in het universum en is daarom ook veelvuldig aanwezig in deze schijven. De vibratie-rotatie lijn transities van het CO-molecuul worden regelmatig in de warme binnenste gebieden van protoplanetaire schijven geobserveerd. CO emissielijnen zouden dus uitermate geschikt zijn voor het vinden van gaten/kloven die zijn ontstaan door de vorming van een planeet. Met behulp van spectra geobserveerd met de VLT (Very Large Telescope) in Chili, en gedetailleerde computermodellen van zulke schijven, hebben we onderzocht hoe de CO vibratie-rotatie emissielijnen afkomstig van protoplanetaire schijven het beste gebruikt kunnen worden om de formatieprocessen van planeten te volgen. We hebben ontdekt dat CO vibratie-rotatie lijnprofielen met hoge resolutie en nabij-infrarood spectra met een hoge signaal/ruis verhouding de locatie van kloven in protoplanetaire schijven kunnen onthullen. Door de flux, breedte en vorm van deze lijnprofielen te bestuderen kunnen we kloven in het stof, kloven in het stof en gas, of ongebruikelijk ver uitgestrekte gebieden identificeren. Als de geometrie van het binnenste deel van de schijf onduidelijk is bij observaties van alleen het stof, kunnen we deze gebieden veel gedetailleerder kenmerken met de analyse van CO vibratie-rotatie lijnprofielen. Toekomstige instrumenten van de ELT, zoals METIS, zouden uitermate geschikt zijn om te gebruiken voor dit soort studies.; When stars are born they are surrounded by discs containing dust and gas. Since we expect planets to form in these discs, we call them protoplanetary discs. During planet formation, we expect dynamical effects to lead to a gradual removal of material close to the orbit of the planet, possibly leading to gaps/holes in the disc. CO (carbon monoxide) is the second most common molecule in the universe and it is therefore also abundantly present in these discs. The ro-vibrational line transitions of the CO molecule are frequently observed from the warm inner regions of protoplanetary discs. Hence, CO ro-vibrational emission lines could be excellent tracers of the presence of gaps/holes due to planet formation. Using observed spectra collected at the VLT (Very Large Telescope) in Chile, and using detailed computer models of such discs, we have investigated how the CO ro-vibrational emission lines from protoplanetary discs can best be used to trace planet formation processes. We find that CO ro-vibrational line profiles from high resolution and high signal to noise near-infrared spectra can reveal the location of gaps in protoplanetary discs. By studying the line fluxes, widths and shapes of these line profiles,…