Protostellare Akkretionsstoßfronten

• Applicant: Professor Dr. Hans-Peter Gail
• Subject Area: Mathematics
• Term: from 1997 to 2002
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5384736

Es soll die Struktur des Akkretionsstoßes mit radiativem Vorläufer bei protoplanetarischen Scheiben und das Verhalten eines einstürzenden Staub-Gas-Gemischs beim Durchgang durch den Stoß untersucht werden. Wegen der Drehimpulse, die bewirken, daß beim Kollaps die Fliehkräfte immer stärker anwachsen als die Eigengravitation der kollabierenden Materie, ist die protostellare Kollapsströmung zumindest in Achsensymmetrie, d.h. mit zwei räumlichen Koordinaten (radialer Abstand vom Zentrum bzw. Winkelabstand von der Symmetrieachse) zu behandeln. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt ist kein Verfahren bekannt, das es gestatten würde, eine solche 2D-Kollapsströmung, insbesondere den Durchgang der Materie durch den Akkretionsstoß, mit der erforderlichen räumlichen Auflösung zu simulieren. Ausgangspunkt der Untersuchungen werden aber zunächst Vergleichsrechnung für eindimensionale (1D-)Strömungen mit Kugelsymmetrie sein. Zum einen stehen hierfür gut ausgetestete, herkömmliche Codes (reine Rückwärtsdifferenzen, Donor-cell-Approximation, NewtonRaphson-Henyey-Techniken) zur Verfügung, zum anderen hat die Gruppe Rannacher in Heidelberg für allgemeine 1D-Modellprobleme bereits weitgehende Vorarbeiten geleistet. Ziel dieses Projekts ist es, auf der Basis neuartiger adaptiver Methoden zur a-posteriori-Fehlerkontrolle und Gittersteuerung Lösungen des vorliegenden Systems von Bilanz- bzw. Erhaltungsgleichungen zu gewinnen, welche die aus drei Komponenten (Gas, Staub, Strahlung) bestehende 2D-Kollapsströmung beschreiben.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1035: Analysis und Numerik von Erhaltungsgleichungen
• Participating Persons: Professor Dr. Wolfgang J. Duschl; Professor Dr. Werner M. Tscharnuter