Informationen zum Hintergrundbild

Das Hintergrundbild zeigt schematisch einen Wolf-Rayet-Stern mit seiner expandierenden Atmosphäre (Sternwind).
WR-Sterne sind u.a. wichtig für die chemische Entwicklung von Galaxien
und werden in der Arbeitsgruppe Astrophysik I (Prof. Hamann) untersucht.
Ziel ist es, durch rechnergestützte Modellierung ihrer Atmosphären
ihre wesentliche Eigenschaften zu ermitteln.

			Der Stern: Wolf-Rayet-Sterne sind sehr heiße Sterne, bei manchen von ihnen werden bis zu 200 000 K im Wind erreicht. Ihr Strahlungsmaximum liegt daher im (unsichtbaren) UV. WR-Sterne sind massereiche Sterne in der Endphase ihrer Entwicklung. Sie kommen in zwei Typen daher: WN-Sterne, die neben Helium und Spuren von Stickstoff z.T. auch noch Wasserstoff im Spektrum zeigen und WC-Sterne, deren Spektrum von Helium-, Kohlenstoff- und Sauerstofflinien dominiert ist. Daneben gibt es auch massearme Sterne, die das WR-Phänomen zeigen, sogenannte [WC]-Sterne. Man findet sie in Planetarischen Nebeln.
			Die Atmosphäre: Wolf-Rayet-Sterne haben extrem ausgedehnte Atmosphären, weshalb z.B. eine planparallele Näherung für den Strahlungstransport durch die Atmosphäre nicht zulässig ist. Infolge der geringen Dichten und des starken Strahlungsfeldes findet man in der Atmosphäre eine non-LTE-Situation, d.h. es gibt keine wohldefinierte Temperatur und Besetzungszahlen müssen mithilfe der statistischen Gleichungen bestimmt werden. Diese setzen eine genaue Kenntnis des Strahlungsfeldes voraus.
			Expansion/Wind: Die Atmosphäre eines Wolf-Rayet-Sterns ist nicht statisch wie bei der Sonne, sondern löst sich ständig vom Stern in Form eines starken Windes ab. Der Wind wird infolge des Strahlungsdrucks auf einzelne Ionen vom Stern weg beschleunigt. Ein Beobachter irgendwo im Wind hätte den Eindruck, dass sich alles Windplasma von ihm wegbewegt. Eine der aktuellen Forschungsfragen ist der genaue Mechanismus des Strahlungsantriebs des Winds (Strahlungshydrodynamik).
			Strahlungstransport: Aufgrund der expandierenden Atmosphäre ist es zweckmäßig den Strahlungstransport im mitbewegten Beobachtersystem (Co-moving frame - CMF) zu lösen. Besonders in den äußeren Bereichen des Windes ist das Strahlungsfeld von den Spektrallinien der Atome im Sternwind dominiert. Deshalb müssen sehr viele Frequenzen beim Strahlungstransport berücksichtigt werden. Die Spektrallinien sind durch die Expansionsbewegung des Windes verbreitert, außerdem sind die Linien infolge von (Mikro-) Turbulenz intrinsisch verbreitert.
			Klumpen: Der Sternwind von WR-Sternen ist nich homogen, sondern strukturiert. Leider kann man dies selbst mit Interferometrie nicht direkt beobachten. Stattdessen findet man in optischen, UV- und Röntgenspektren Hinweise auf eine klumpige Struktur. Die Beschaffenheit der Klumpen (optisch dick/dünn) ist wichtig um die Massenverlustrate der WR-Sterne zu bestimmen. Die Massenverlustrate ist entscheidend für die weitere Entwicklung des Sterns, z.B. zu einer Supernova.
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