Observational Constraints on The Evolution of Dust in ...

More documents

Recommendations

Info

196 Nederlandse Samenvatting Processen die van Invloed zijn op de Schijf De evolutie van een schijf wordt bepaald door de combinatie van interne en externe processen. De centrale ster, de belangrijkste energiebron van het systeem, heeft directe invloed op de verspreiding van stof en gas in de schijf. Sterwinden kunnen massa van de schijf wegblazen. Energetische, ultraviolette en röntgen fotonen afkomstig van de centrale of een andere nabijgelegen ster, kunnen het schijfoppervlak verhitten en zo massa-verlies bewerkstelligen door de thermische druk. Dit proces, foto-evaporatie genaamd, is samen met de evolutie van de viscositeit van de schijven een efficient mechanisme om het materiaal waaruit de schijf bestaat verder te verspreiden. Terwijl materiaal de schijf verlaat, kan een gedeelte worden opgeslokt door de centrale ster. Het centrale gedeelte van de schijf staat namelijk sterk onder de invloed van het magneetveld van de ster, wat ervoor zorgt dat materie langs de magnetische veldlijnen vanaf de schijf naar de ster verplaatst wordt. Dit accretieproces produceert hoge temperatuur optische en UV continuum straling en heldere emissielijnen waarvan de Hα waterstoflijn de helderste is. Behalve deze externe processen wijzen theorie, waarnemingen en laboratoriumexperimenten ook op het bestaan van processen die van invloed zijn op het stof en de structuur binnen in de schijf. Door de hoge materiedichtheid van de schijf botsen de deeltjes en klontert het stof. Naarmate de stofdeeltjes groeien, bewegen ze onder de invloed van de zwaartekracht naar het middenvlak van de schijf. Dit schept dan een omgeving met een nog hogere dichtheid, waar deeltjes makkelijker kunnen uitgroeien tot lichamen van ruwweg 1 kilometer in doorsnee: de planetesimalen. Deze processen beschrijven dus het eerste stadium van het ontstaan van planeten. Observationeel gezien komt de klontering van deeltjes in essentie overeen met het verdwijnen van de stof component. Dit wordt gekenmerkt door een afplatting van de stofschijf en een vermindering van de overmaat aan infrarood licht die zo typerend is voor de jonge stofschijven. “Puin-schijven” bestaan uit grote planetesimale stenen en kleinere lichamen die gegroeid zijn door de vele botsingen tussen planetesimalen. Deze puin-schijven worden zowel rond geëvolueerde als rond jonge sterren gevonden. Het is aannemelijk dat deze fase volgt op die van de protoplanetaire schijf, wanneer al het gas verdwenen is. Het Ontstaan van Planeten Het is nog grotendeels onbekend hoe het ontwikkelingsproces van planetesimalen tot planeten verloopt. Het onderzoek naar dit vraagstuk wordt met name bemoeilijkt door het feit dat objecten met afmetingen van 10 cm tot 100 km niet direct waargenomen kunnen worden. Er zijn twee modellen die de vorming van planeten (objecten met afmetingen van duizenden kilometers) mogelijk kunnen verklaren. In het “kernaanwas model” neemt men aan dat objecten met een grootte van een kilometer verder groeien door middel van klontering, net zoals dat voor kleine stofdeeltjes plaatsvindt. De zwaartekrachts-interactie tussen de planetesimalen leidt tot samensmeltingen en de vorming van een kern van zware elementen. Als de kern massief genoeg is trekt
197 Figuur 3 – Het planeetvormingsproces, zoals dat ook in ons Zonnestelsel heeft plaatsgevonden, impliceert een enorme groei van zeer kleine, amorfe stofdeeltjes met diameters van kleiner dan een micrometer (links) tot zeer grote, planeetachtige objecten met diameters van duizenden kilometers (rechts). Hoe dit zeer complexe proces precies verloopt is onbekend. zijn zwaartekrachtsveld grote hoeveelheden gasdeeltjes aan en zo ontstaat een gasreus. In het tweede model, het zogenaamde “schijf-instabiliteits model” daarentegen, wordt aangenomen dat de protoplanetaire schijf fragmenteert wat leidt tot een populatie van grote klonten die vervolgens ineenkrimpen en planeten vormen, analoog aan het proces van ster-vorming in molekulaire wolken. Het kern-accretie model wordt momenteel door de meeste theoreten ondersteund, maar de theorieën achter beide modellen hebben zowel goede eigenschappen als tekortkomingen. Een probleem met het kern-accretie model is dat de tijdsduur waarin de eerste kern gevormd wordt mogelijk langer is dan die waarin het gas uit de schijf verdwenen is. Een probleem met het schijf-instabiliteitsmodel is dat het mogelijk alleen werkt voor schijven die veel zwaarder zijn dan de huidige waarnemingen aangeven. Het Zonnestelsel en Exoplaneten Steeds vaker worden er planeten rond andere sterren gevonden. Van honderden sterren is nu bekend dat zij worden omgeven door één of meerdere planeten. Planetenstelsels beperken zich dus niet tot ons zonnestelsel alleen. De eigenschappen van al deze waargenomen planetenstelsels zijn vaak verschillend. Het is nog onbekend waar deze diversiteit vandaan komt, maar het heeft waarschijnlijk iets te maken met hun ontstaansproces. Planeten en planetenstelsels lijken een natuurlijk gevolg te zijn van de evolutie van de stofschijven. Echter, niet rond alle typen sterren leidt de stofschijf tot de vorming van planeten: de meeste hoofdreekssterren bijvoorbeeld lijken volgens de huidige waarnemingen niet te zijn omgeven door planeten of ander materiaal. Dit duidt erop dat de stofschijven rond deze sterren volledig zijn opgelost. De baanbrekende ontdekking van de eerste planeet in omloop rond een andere ster dan de Zon (de ster 51 Peg), nu zo’n 15 jaar geleden, heeft er toe geleidt dat er nu ongeveer 500 exoplaneten bekend zijn. Deze grote verzameling van exoplaneten, die men kan zien als de ultieme eindprodukten van de evolutie van de protoplanetaire schijven beschreven in dit proefschrift, bevat een enorme bron van informatie. De verdelingen van planeetmassa’s en andere parameters die hun banen rond de centrale ster bepalen zijn bijvoorbeeld erg belangrijk voor het testen van modellen die het
Page 1:
Observational <str
Page 4 and 5:
Promotiecommissie Promotor: Co-Prom
Page 6 and 7:
Cover Artwork: Roderik Overzier
Page 8 and 9:
viii Chapter 3. YSOs in the Lupus M
Page 10 and 11:
x Publications 217 Acknowledgments
Page 12 and 13:
2 Introduction planets may eventual
Page 14 and 15:
4 Introduction Figure 1.1 - Illustr
Page 16 and 17:
6 Introduction 1.3.1.1 Disk Observa
Page 18 and 19:
8 Introduction 1.3.1.3 Processes Af
Page 20 and 21:
10 Introduction of them (e.g., β P
Page 22 and 23:
12 Introduction responsible for dis
Page 24 and 25:
14 Introduction Figure 1.4 - Eviden
Page 26 and 27:
16 Introduction stars (due to spect
Page 28 and 29:
18 Introduction the potential to ch
Page 30 and 31:
20 Introduction Gorti, U., Dullemon
Page 33 and 34:
2 Optical Characterization of a New
Page 35 and 36:
Evolution of Dust in Protoplanetary
Page 37 and 38:
Page 39 and 40:
Page 41 and 42:
Page 43 and 44:
Page 45 and 46:
Page 47 and 48:
Page 49 and 50:
Page 51 and 52:
Page 53 and 54:
Page 55 and 56:
Page 57 and 58:
Page 59:
Page 62 and 63:
52 YSOs in the Lupus Molecular Clou
Page 64 and 65:
Page 66 and 67:
Page 68 and 69:
Page 70 and 71:
Page 72 and 73:
Page 74 and 75:
Page 76 and 77:
Page 78 and 79:
Page 80 and 81:
Page 82 and 83:
Page 84 and 85:
Page 87 and 88:
4 A Spitzer Survey of Protoplanetar
Page 89 and 90:
Page 91 and 92:
Page 93 and 94:
Page 95 and 96:
Page 97 and 98:
Page 99 and 100:
Page 101 and 102:
Page 103 and 104:
Page 105 and 106:
Page 107 and 108:
Page 109 and 110:
Page 111 and 112:
Page 113 and 114:
Page 115 and 116:
Page 117 and 118:
Page 119 and 120:
Page 121 and 122:
A. Background Sources 111 Table 4.3
Page 123 and 124:
A. Background Sources 113 Figure A.
Page 125:
A. Background Sources 115 Figure A.
Page 128 and 129:
118 Discovery of a Dusty Planetary
Page 130 and 131:
Page 132 and 133:
Page 134 and 135:
Page 136 and 137:
Page 138 and 139:
128 From Protoplanetary Disks to Pl
Page 140 and 141:
Page 142 and 143:
Page 144 and 145:
Page 146 and 147:
Page 148 and 149:
Page 150 and 151:
Page 152 and 153:
Page 154 and 155:
Page 156 and 157: 146 From Protoplanetary Disks to Pl
Page 176 and 177: 166 Spectral Energy Distributions o
Page 201 and 202: Nederlandse Samenvatting Inleiding
Page 203 and 204: 193 Figuur 1 - Het ontstaan van een
Page 205: 195 kunnen worden om de verschillen
Page 209 and 210: 199 parameter is. Na 6 tot 8 miljoe
Page 211 and 212: 201 van de X-shooter in het ultravi
Page 213 and 214: Resumo em Português Restrições O
Page 215 and 216: 205 Figura 1 - Ilustração do cen
Page 217 and 218: 207 Figura 2 - O Telescópio Espaci
Page 219 and 220: 209 interagem gravitacionalmente, a
Page 221 and 222: 211 e discos são conectados, é ba
Page 223: 213 uma correta separação entre a
Page 226 and 227: 216 Curriculum Vitæ omy Center (ES
Page 228 and 229: 218 Publications 8. c2d Spitzer-IRS
Page 230 and 231: 220 Thesis Acknowledgments Liesbeth
show all

Observational Constraints on The Evolution of Dust in ...

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?