Ewch i’r prif gynnwys
Sarah Ragan

Dr Sarah Ragan

Cyfarwyddwr Astudiaethau Israddedig

Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth

Email
RaganSE@caerdydd.ac.uk
Telephone
+44 29208 74289
Campuses
Adeiladau'r Frenhines - Adeilad y Gogledd, Ystafell N/1.24, 5 The Parade, Heol Casnewydd, Caerdydd, CF24 3AA
Users
Ar gael fel goruchwyliwr ôl-raddedig

Trosolwyg

Rwyf wedi bod yn aelod o staff yr Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth ers 2016, ac ar hyn o bryd rwy'n Uwch-ddarlithydd ac yn Gyfarwyddwr Astudiaethau Israddedig. Ers ennill fy PhD yn 2009 ym Mhrifysgol Michigan, Ann Arbor, rwyf wedi dal swyddi ymchwil yn Sefydliad Max Planck ar gyfer Seryddiaeth yn Heidelberg, Prifysgol Leeds a Phrifysgol Caerdydd. Dechreuais ar swydd academaidd yn 2018. 

Mae fy ymchwil ar gamau cynnar ffurfio sêr, ac rwy'n defnyddio cyfuniad o dechnegau arsylwi a modelu i ddeall pa amodau mewn cymylau moleciwlaidd sy'n angenrheidiol ar gyfer ffurfio sêr, sydd o'r amodau hynny'n hyrwyddo ffurfio sêr màs uchel yn benodol, a beth sy'n achosi ffurfio'r cymylau moleciwlaidd yn y lle cyntaf. Mae ein hymchwil wedi dangos bod y pynciau hyn i gyd yn gysylltiedig, ac yn gysylltiedig â'r amgylchedd ehangach yn y Galaxy hefyd!

Cyhoeddiad

2024

2023

2022

2021

2020

2019

2018

2017

2016

2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2006

Erthyglau

Ymchwil

Fy ymchwil: arsylwi ffurfiant sêr Galactig

Mae fy mhrif ddiddordebau ymchwil yn yr amodau sy'n angenrheidiol ar gyfer ffurfio sêr. Rwy'n cymryd rhan mewn nifer o brosiectau gyda llawer o gydweithwyr rhyngwladol. Rwy'n tynnu sylw at y prosiectau rydw i wedi bod yn eu harwain yn ddiweddar. Cysylltwch â mi os oes gennych ddiddordeb neu os hoffech holi am brosiectau posibl!

Ffurfiant seren graddfa alaeth

Mae arolygon awyrennau galactig yn ein galluogi i astudio natur ffurfiant sêr ledled y Llwybr Llaethog dros raddfeydd ciloparsec. Mae Arsyllfa Ofod Herschel wedi cynnal arolwg o'r awyren Llwybr Llaethog gyfan yn y gyfundrefn tonfedd is-goch bell. Mae'r tonfeddi hyn yn cwmpasu brig y dosbarthiad egni ysblennydd o allyriadau thermol o rawn llwch oer. Mae ffynonellau cryno ar y tonfeddi hyn yn cynrychioli'r rhanbarthau yn y Galaxy sydd â'r amodau oer, trwchus sy'n angenrheidiol ar gyfer ffurfio sêr.

Yn Ragan et al. (2016), rydym yn cyflwyno tueddiadau ar raddfa fawr yn y dosbarthiad o wrthrychau sy'n ffurfio sêr a ddatgelwyd gan yr arolwg Hi-GAL. Fel metrig syml sy'n treiddio i fynychder ffurfiant sêr mewn ffynonellau Hi-GAL, rydym yn diffinio ffracsiwn cyfanswm nifer y ffynonellau Hi-GAL gyda chymar 70 μm fel y 'ffracsiwn sy'n ffurfio sêr' neu SFF. Y SFF cymedrig yn y ddisg galactig fewnol (3.1 kpc < RGC < 8.6 kpc) yw 25 y cant. Er gwaethaf pentwr ymddangosiadol o rifau ffynhonnell ar radii sy'n gysylltiedig â breichiau troellog, nid yw'r SFF yn dangos unrhyw wyriadau sylweddol ar y radii hyn, gan nodi nad yw'r breichiau'n effeithio ar gynhyrchiant sêr clumps trwchus naill ai trwy brosesau sbarduno corfforol neu drwy effeithiau ystadegol samplau ffynhonnell fwy sy'n gysylltiedig â'r breichiau. O fewn yr ystod hon o radiws Galactocentric, gwelwn fod y SFF yn dirywio gydag RGC ar gyfradd o −0.026 ± 0.002 y ciloparsec, er gwaethaf y ffracsiwn màs nwy trwchus y gwelwyd ei fod yn gyson yn yr Galaxy fewnol. Mae hyn yn awgrymu y gallai'r SFF fod yn ddibynnol gwan ar un neu fwy o briodweddau ffisegol ar raddfa fawr yr Alaeth, megis meteleg, maes ymbelydredd, pwysau neu gneifio, fel bod is-strwythurau trwchus cymylau moleciwlaidd yn caffael rhai eiddo mewnol a etifeddwyd o'u hamgylchedd.

Ffilamentau enfawr yn y Llwybr Llaethog

Trwy gydol y Llwybr Llaethog, mae cymylau moleciwlaidd fel arfer yn ymddangos yn ffilamentaraidd mewn morffoleg ar yr hyn sy'n ymddangos fel pob graddfa bosibl. Gan ddefnyddio'r cyfoeth o ddata arolwg awyren Galactic, rydym wedi nodi ffilamentau cydlynol cyflymder ar hyd at raddfeydd maint 100-pc. Mae'r darganfyddiad hwn yn ein galluogi i ddechrau cysylltu'r cymylau ffilamentaidd hollbresennol â strwythur Galateg. Yn Ragan et al. (2014 ) rydym yn nodi ac yn nodweddu'r sampl gyntaf o ffilamentau moleciwlaidd enfawr (GMFs) yn y Galaeth. Mae llawer o GMFs wedi'u halinio'n glir â breichiau troellog ond mae rhai yn sgwâr mewn rhanbarthau rhyng-fraich o'r awyren Galateg. Rydyn ni'n gweld bod gan y GMFs yn y breichiau troellog ffracsiwn uwch o'u màs yn y strwythurau dwysaf, fel y'u gelwir yn "clymau". Mae GMFs yn labordy newydd pwysig lle gallwn gael gwell dealltwriaeth o sut mae cwmwl moleciwlaidd a ffurfiant sêr yn dibynnu ar eu hamgylchedd Galasig.

Oeri llinell strwythur cain mewn cymylau tywyll Galactig

Mae sêr yn cael eu geni yn rhanbarthau dwysaf MCs, ond mae'n ymddangos bod y broses yn aneffeithlon iawn, gyda MCs yn trosi dim ond ychydig y cant o'u cyllideb nwy yn sêr fesul amser deinamig. Mae'r prosesau ffisegol sylfaenol sy'n rheoleiddio'r gyfradd ffurfio sêr (SFR) yn yr ISM yn dal i fod yn anhysbys ac yn cael eu dadlau'n boeth, gydag ymgeiswyr yn amrywio o gythrwfl a meysydd magnetig i adborth serol. Mae dadl bellach yn deillio o'r dystiolaeth arsylwadol, er ei bod yn ymddangos bod y rhanbarthau "dwys" yn MCs yng nghymdogaeth yr haul yn esbonio'r cysylltiadau ffurfio sêr galactig a arsylwyd, mae'r un dull yn methu ag esbonio'r SFR tuag at barth moleciwlaidd canolog (CMZ) y Llwybr Llaethog. Y prif reswm dros y ddadl hon yw nad ydym yn dal i ddeall sut mae MCs yn cael eu cydosod a'u dinistrio — y ddwy broses a osododd yn y pen draw yr amserlen y gall cwmwl ffurfio sêr drosti. Y broblem yw bod carbon monocsid (CO), prif olrheiniwr strwythur a dynameg MC, ond yn sensitif i du mewn oer MCs ac nid eu hamenni, ac mae modelau yn dangos y gall CO ffurfio'n gymharol hwyr yn y broses cynulliad. Felly, mae angen tracwyr amgen a all ymchwilio i nwy yn absenoldeb CO - nwy "CO-dark" fel y'u gelwir - i wneud cynnydd pellach wrth ddeall ffurfiad a dinistr MC.

Tracwyr llinell strwythur mân (FSL) megis carbon ïoneiddio ac atomig ([CII] a [CI]) ac ocsigen atomig ([OI]) yw chwiliedydd allweddol camau cynharaf cynulliad cwmwl. Mae'r llinellau hyn yn bwysig am sawl rheswm. Yn gyntaf, gallant olrhain y trosglwyddiad dwysedd isel o nwy atomig i foleciwlaidd sy'n nodi'r ffin o'r ISM cynnes i'r cronfeydd dŵr oer y mae sêr yn ffurfio ynddynt. Yn ail, maent yn brif oeryddion ISM yn ystod y cyfnod pontio hwn, gan ddarparu ffordd i fesur egni'r ISM. Yn olaf, oherwydd gwahanol briodweddau cyffroi'r llinellau, maent yn caniatáu inni wahaniaethu rhwng gwahanol gyfundrefnau tymheredd a dwysedd yn yr ISM.

Yn Beuther, Ragan et al. (2014), rydym yn cynnal astudiaeth beilot o sampl o gymylau moleciwlaidd quiescent mewn tracwyr o bob cam carbon. Datgelodd ein hastudiaeth fod y swyddogion olrhain yn dangos amrywiaeth o ymddygiadau yn dibynnu ar eu hamgylchedd. Mewn un cwmwl (gweler y ffigur) mae'r allyriad [CII] yn dangos arwyddion diddorol o ffurfio cwmwl deinamig, gydag allyriadau cryf ar y naill ochr i'r nwy trwchus a brofir gyda CO. Gallai hyn fod yn ffurfiad cwmwl "wedi'i ddal yn y ddeddf"! Bydd ein harsylwadau SOFIA dilynol o ardal fwy yn ein helpu i ddatgysylltu'r darlun ymhellach... Cadwch tiwnio!

Addysgu

Trefnydd modiwl Technegau Arsylwadol PX2155 mewn Seryddiaeth, modiwl labordy seryddiaeth israddedig ail flwyddyn. 

Bywgraffiad

Rwyf wedi bod yn aelod o staff yr Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth ers 2016, ac ar hyn o bryd rwy'n Uwch-ddarlithydd ac yn Gyfarwyddwr Astudiaethau Israddedig. Ers ennill fy PhD yn 2009 ym Mhrifysgol Michigan, Ann Arbor, rwyf wedi dal swyddi ymchwil yn Sefydliad Max Planck ar gyfer Seryddiaeth yn Heidelberg, Prifysgol Leeds a Phrifysgol Caerdydd. Dechreuais ar swydd academaidd yn 2018. 

Mae fy ymchwil ar gamau cynnar ffurfio sêr, ac rwy'n defnyddio cyfuniad o dechnegau arsylwi a modelu i ddeall pa amodau mewn cymylau moleciwlaidd sy'n angenrheidiol ar gyfer ffurfio sêr, sydd o'r amodau hynny'n hyrwyddo ffurfio sêr màs uchel yn benodol, a beth sy'n achosi ffurfio'r cymylau moleciwlaidd yn y lle cyntaf. Mae ein hymchwil wedi dangos bod y pynciau hyn i gyd yn gysylltiedig, ac yn gysylltiedig â'r amgylchedd ehangach yn y Galaxy hefyd!

Anrhydeddau a dyfarniadau

  • 2016 Marie Skłodowska-Curie Research Fellowship (Cardiff University, 2 years funding)
  • 2011 Deutsche Forschungsgemeinschaft Grant (Max Planck Institut für Astronomie, 3 years funding)
  • 2009 Ralph Baldwin dissertation award (University of Michigan, prize)
  • 2007 Spitzer Space Telescope archival research grant (1 year funding)
  • 2006 Green Bank Telescope student support grant (1 year funding)

Safleoedd academaidd blaenorol

Academic positions

  • 2021 - present: Senior Lecturer, Cardiff University, School of Physics and Astronomy, Cardiff, UK
  • 2018 - 2021 : Lecturer, Cardiff University, School of Physics and Astronomy, Cardiff, UK
  • 2016 - 2018: Marie Skłodowska-Curie Fellow, Cardiff University, School of Physics and Astronomy, Cardiff, UK
  • 2014 - 2016: Postdoctoral Research Assistant, University of Leeds, School of Physics and Astronomy, Leeds, UK
  • 2011 - 2014: Deutsche Forschungsgemeinschaft (self-funded) Postdoctoral fellow, Max Planck Insitut für Astronomie, Heidelberg, Germany
  • 2010 - 2011: Star and Planet formation postoctoral fellow, Max Planck Institut für Astornomie, Heidelberg, Germany

Education

  • 2009: PhD (Astronomy & Astrophysics) University of Michigan, Ann Arbor, MI, USA
  • 2003: BSc ( [1] Astronomy, [2] Physics and [3] Mathematics ) Drake University, Des Moines, IA, USA

Pwyllgorau ac adolygu

  • Cyfarwyddwr Astudiaethau Israddedig, Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth, Prifysgol Caerdydd
  • Cadeirydd y Bwrdd Arholi, yr holl raglenni israddedig, Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth, Prifysgol Caerdydd
  • Aelod o'r pwyllgor Tegwch, Amrywiaeth a Chynhwysiant, Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth, Prifysgol Caerdydd
  • adolygydd grant, STFC
  • Canolwr cyfnodolion, ApJ, A&A, MNRAS

Themâu ymchwil

Arbenigeddau

  • Gwyddor data
  • Gwyddorau seryddol
  • Offeryniaeth seryddol
  • Seryddiaeth galactig