diploma thesis

2nd November, 2006, Uni Heidelberg

Gravitativer Einfluss eines Begleitsterns
auf LBV-Nebel

(Gravitational influence of a Companion
Star on LBV Nebulae)

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Zusammenfassung:

Die Bildung der bipolaren Struktur sowie der äquatorialen Scheibe gibt bei Eta Carinae und anderen LBVs immer noch Rätsel auf. In dieser Arbeit soll nun untersucht werden, in wie weit der reine gravitative Einfluss eines Begleitsterns dafür verantwortlich sein kann. Dazu wird nach einer allgemeinen Einführung über LBVs und Eta Carinae die numerische N-Body-Integration mit dem Runge-Kutta-Verfahren vorgestellt, sowie dessen Test am pythagoräischen 3-Körper-Problem ausführlich diskutiert.

In den anschließend gezeigten Simulationen wird sich als Ergebnis jedoch herausstellen, dass die Mitwirkung eines Begleitsterns nicht der Grund für die beobachteten Strukturen sein kann und dessen Einfluss im Allgemeinen eher gering ist. Stattdessen zeigt sich aber, dass es zu einer signifikanten Erhöhung der Exzentrizität kommt, falls in einem eruptiven Ausbruch eine große Menge von Sternmaterie abgegeben wird, womit zum Beispiel die vermutete hohe Exzentrizität von Eta Carinae von bis zu 0.95 erklärt werden kann.
 

Abstract:

The creation of the bipolar structure of LBV nebulae as well as the equatorial disc is still a mystery for Eta Carinae and other LBVs. This thesis analyses the extent to which the pure gravitational forces of a companion star influence the formation of the LBV nebulae and the equatorial disc. Following a general discussion of LBVs and Eta Carinae, the numerical N-Body-Integration is introduced through the Runge-Kutta-Method. A test of this method is further discussed in detail on the Pythagorean 3-Body-Problem.

The simulation shows that the presence of a companion star cannot be a cause of the observed structures and that the companion star's influence is generally low. Instead, it is shown that the outflow of a high mass of star matter in an eruptive outburst increases the eccentricity in a significant way. This could explain, for example, the assumed high eccentricity for Eta Carinae of up to 0.95.

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Eta Carinae