Ewch i’r prif gynnwys
Sarah Ragan

Dr Sarah Ragan

Uwch Ddarlithydd
Grŵp Seryddiaeth
Canolfan Caerdydd ar gyfer Ymchwil a Thechnoleg Astroffiseg

Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth

Users
Ar gael fel goruchwyliwr ôl-raddedig

Trosolwyg

Rwyf wedi bod yn aelod o staff yn yr Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth ers 2016, ac ar hyn o bryd rwy'n Uwch-Ddarlithydd. 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 Dulliau Mathemategol PX1120 ar gyfer Ffisegwyr I
  • Trefnydd modiwl Technegau Arsylwadol PX2155 mewn Seryddiaeth, modiwl labordy seryddiaeth israddedig ail flwyddyn.

Bywgraffiad

Rwyf wedi bod yn aelod o staff yn yr Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth ers 2016, ac ar hyn o bryd rwy'n Uwch-Ddarlithydd. 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

Swyddi academaidd

  • 2021 - presennol: Uwch Ddarlithydd, Prifysgol Caerdydd, Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth, Caerdydd, DU
  • 2018 - 2021 : Darlithydd, Prifysgol Caerdydd, Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth, Caerdydd, UK

Swyddi ymchwil

  • 2016 - 2018: Marie Skłodowska-Curie Fellow, Prifysgol Caerdydd, Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth, Caerdydd, DU
  • 2014 - 2016: Cynorthwy-ydd Ymchwil Ôl-ddoethurol, Prifysgol Leeds, Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth, Leeds, UK
  • 2011 - 2014: Deutsche Forschungsgemeinschaft (hunan-ariannu) Cymrawd Ôl-ddoethurol, Max Planck Insitut für Astronomie, Heidelberg, Yr Almaen
  • 2010 - 2011: Ffurfiad Star and Planet cymrawd postoctoral, Max Planck Institut für Astornomie, Heidelberg, Yr Almaen

Addysg

  • 2009: PhD (Seryddiaeth ac Astroffiseg) Prifysgol Michigan, Ann Arbor, MI, UDA
  • 2003: BSc ( [1] Seryddiaeth, [2] Ffiseg a [3] Mathemateg) Prifysgol Drake, Des Moines, IA, UDA

Pwyllgorau ac adolygu

  • Cyfarwyddwr Astudiaethau Israddedig, yr Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth, Prifysgol Caerdydd (2021-24)
  • Aelod o'r pwyllgor Tegwch, Amrywiaeth a Chynhwysiant, Ysgol Ffiseg a Seryddiaeth, Prifysgol Caerdydd (cyfredol)
  • adolygydd grant, STFC
  • Canolwr cyfnodolion, ApJ, A&A, MNRAS

Contact Details

Email RaganSE@caerdydd.ac.uk
Telephone +44 29208 74289
Campuses Adeiladau'r Frenhines - Adeilad y Gogledd, Ystafell N/2.15A, 5 The Parade, Heol Casnewydd, Caerdydd, CF24 3AA

Themâu ymchwil

Arbenigeddau

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