Diplomarbeiten

Themen für mögliche Diplomarbeiten

bei Achim Feldmeier

Thema 1: Turbulente Schockstruktur in Sternwinden mit TITAN

	Sterne und Akkretionsscheiben mit starkem ultravioletten Strahlungsfeld haben ausgeprägte Winde
	Die Winde unterliegen einer relativ neuen hydrodynamischen Instabilität
	Die Instabilität verursacht starke Stoßfronten im Wind
	Die Stoßfronten scheinen ein Beispiel für die berühmte Burgersturbulenz zu sein: inverse Kaskade und Schockkannibalismus
	Gewöhnliche Turbulenz zeigt dagegen eine direkte Kaskade von großen zu kleinen Wirbeln
	Beobachtungen in Emissionslinien von Wolf-Rayet-Sternen zeigen tatsächlich Hinweise auf Burgersturbulenz
	Wir wollen die turbulenten Schocks mit dem frei zugänglichen Hydrodynamik-code TITAN von Mihalas und Winkler berechnen
	Dieses Programm erlaubt extreme Gitterverfeinerungen durch bewegte Gitterpunkte

Thema 2: Strahlungsakustische Wellen in Sternwinden

	Sterne und Akkretionsscheiben mit starkem ultravioletten Strahlungsfeld haben ausgeprägte Winde
	Die Winde zeigen einen neuen Wellenmode: strahlungsakustische Wellen
	Dieser scheint verantwortlich dafür zu sein, dass in dünnen Winden das Plasma nicht in verschiedene Komponenten separiert, sondern ein single-Fluid bleibt
	Genauer geschieht dies durch den ion separation mode
	Ein bestehender Hydrodynamik-code soll auf eine 2- und 3-Komponentenbeschreibung des Plasmas erweitert werden
	Damit soll erstmals das Strömungsverhalten dünner Winde zeitabhäangig simuliert werden

Thema 3: Erweiterung von ZEUS auf binaries

	ZEUS-2D ist ein public domain Programm zur zeitabhängigen Simulation magnetohydrodynamischer Strömungen
	Das Programm soll um Subroutinen erweitert werden, die die Berechnung von Sternwinden in Doppelsternen ermöglichen
	Zentrale Frage wird sein, wie der Begleitstern geeignet in ein sphärisches Koordinatensystem gebracht wird
	Mit dem Programm soll z.B. der Einfluss von tidal darkening (Gezeitenverdunklung) auf die Sternwinde untersucht werden
	oder: die Winde von rotierenden Sternen

Thema 4: Wie koppeln Strahlungs- und magnetische Wellenmoden?

	Zu jeder fundamentalen physikalischen Kraft gehört ein hydrodynamischer Wellenmode: Schallwellen, Schwerewellen, Auftriebswellen, magnetische Wellen
	Sterne und Akkretionsscheiben mit starkem ultravioletten Strahlungsfeld haben ausgeprägte Winde
	Die Winde zeigen einen neuen Wellenmode: strahlungsakustische Wellen
	Oftmals sind die Winde auch magnetisiert und zeigen Alfvenwellen
	Dann sollten der Strahlungs- und Alfvenmode aneinander koppeln
	Eine analytische Dispersionanalyse soll durchgeführt werden, um diese Kopplung zu beschreiben
	Strahlungsmagnetische Wellenmodes könnten eine Rolle spielen beim Confinement von Wolken in Quasarwinden