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Sternentstehung im frühen Universum. Überblick Das frühe Universum Die ersten Sterne Auswirkungen auf das Universum Beobachtungen.

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Präsentation zum Thema: "Sternentstehung im frühen Universum. Überblick Das frühe Universum Die ersten Sterne Auswirkungen auf das Universum Beobachtungen."—  Präsentation transkript:

1 Sternentstehung im frühen Universum

2 Überblick Das frühe Universum Die ersten Sterne Auswirkungen auf das Universum Beobachtungen

3 Das frühe Universum Rekombinationsära T = 3000 K z 1100

4 Das frühe Universum Galaxien und Quasare können erst bei einem z = 6.5 beobachtet werden. Was passiert zwischen z = 6.5 und z = 1100?

5 Das frühe Universum Dark Age Hauptsächlich atomarer Wasserstoff und Helium nach Rekombinationsära Universum weitestgehend homogen Fluktuationen im Bereich von ~ 10 -5

6 Das frühe Universum Die Fluktuationen wachsen mit dem expandierenden Universum zu Instabilitäten

7 Das frühe Universum kollabierende dunkle Materie Halos

8 Das frühe Universum T vir V vir M 1 – σ 2.0x10 3 K 7.5 km s x10 7 M 2 – σ 2.8x10 5 K 88 km s x10 10 M 3 – σ 2.3x10 6 K 250 km s x10 11 M T vir V vir M 1 – σ 6.2 K0.41 km s x10 3 M 2 – σ 7.9x10 3 K 15 km s x10 7 M 3 – σ 1.5x10 5 K 65 km s x10 9 M z = 5 z = 10

9 Das frühe Universum Jeans Masse z MJMJ 2.7x10 3 M 6.7x10 3 M 1.9x10 6 M

10 Das frühe Universum z « 100: H + e - H - + hν H - + H H 2 + e - T 10 4 K atomares Wasserstoff kühlen TV σ für z = 5M für z = 5 σ für z = 10M für z = K 17 km s x10 8 M x10 7 M ~ 300 K~ 2 km s x10 5 M x10 5 M

11 Das frühe Universum fast homogene Materieverteilung verschiedene Kühlungen dunkle Materie Halos die kollabieren Kernregion in der Dichte und Temperatur steigen zünden der Proton-Proton-Reaktion Geburt eines Sterns

12 Die ersten Sterne Adaptive Mesh Refinement Simulation von Abel (2000)

13 Die ersten Sterne T. Abel, Grey L. Bryan, Michael L. Norman (2001)

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16 Die ersten Sterne metallfreie Sterne (Population III) anfangs nur Energieerzeugung durch PP- Zyklus T C K emittieren H und He ionisierende Photonen pro Sekunde und Sonnenmasse

17 Die ersten Sterne

18 Auswirkungen auf das Universum Reionisation des Universums z = 10: durchgezogene Linie z = 15: gestrichelte Linie

19 Auswirkungen auf das Universum

20 z = 7.7z = 6.7

21 Auswirkungen auf das Universum

22 Beobachtungen Massenreiche Sterne sehr kurzlebig Supernovae, Akkretion auf ein Schwarzes Loch…

23 Beobachtungen

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25 Quellen In the Beginning: The First Sources of Light and the Reionization of the Universe, R. Barkana, A. Loeb, arxiv:astro-ph/ v3 11 May 2001 The Formation of the First Star in the Universe, T Abel, G. L. Bryan, M. L. Norman, SCIENCE vol 295 The Dark Age of the Universe, J. M. Miralda- Escude, SCIENCE vol 300 The First Stars in the Universe and Cosmic Reionization, R. Barkana, SCIENECE vol 313 the end of the reionization epoch by Lyα emitters at z = 6.5 in the subaru deep field (2006)


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