Sunmyon Chon erhält ASJ-Preis für junge Astronomen
In diesem Jahr verlieh die Astronomische Gesellschaft Japans (ASJ) den „Young Astronomer Award“ an den MPA-Postdoktoranden Sunmyon Chon für seine Arbeit zum Thema „Theoretische Untersuchungen zur Entwicklung der anfänglichen Massenfunktion von Sternen mit niedrigem Metallgehalt im frühen Universum“. Die ASJ hob „seine bedeutenden Beiträge zur theoretischen Astrophysik, insbesondere hinsichtlich der Sternentstehung im frühen Universum, hervor. Ein Thema, das er durch Simulationen unter Verwendung des Supercomputers ATERUI II des National Astronomical Observatory of Japan vorangetrieben hat.“
Das Aufkommen von Großteleskopen in den letzten Jahren – darunter das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) – ermöglicht die Beobachtung von sternbildenden Galaxien und supermassereichen Schwarzen Löchern im frühen Universum. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich die Massen, Leuchtkräfte und Anzahldichten der beobachteten Galaxien und Schwarzen Löcher erheblich von herkömmlichen theoretischen Vorhersagen unterscheiden. Die Sternentstehung in Umgebungen mit geringer Metallizität ist entscheidend, um die Entstehung dieser Objekte im frühen Universum zu verstehen. Insbesondere die anfängliche Massenfunktion (IMF) von Sternen ist eine äußerst wichtige Größe. Sie hängt mit der Anreicherung schwerer Elemente durch Supernova-Explosionen, radiativen Rückkopplungen, wie der Erwärmung des umgebenden Gases, sowie der Entstehung von Vorläufern für supermassereiche Schwarze Löcher zusammen.
Sunmyon Chon arbeitet mithilfe multiskaliger numerischer Simulationen daran, die Sternentstehungsprozesse im frühen Universum aufzuklären. Diese reichen von kosmologischen Skalen und der Entstehung großräumiger Strukturen aus dunkler Materie bis hin zu (astronomisch) kleinen Skalen, auf denen die Sternentstehung stattfindet. Mithilfe seiner realistischen Modellierungen gelang es ihm als weltweit Erstem, die Veränderungen der IMF aufgrund unterschiedlicher Häufigkeiten schwerer Elemente über einen weiten Bereich hinweg systematisch aufzuklären – von den Sternen der ersten Generation bis hin zur Häufigkeit schwerer Elemente im lokalen Universum.
Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich massereiche Sterne in einer größeren Vielfalt von Umgebungen bilden könnten als bisher angenommen. Sie haben nicht nur Auswirkungen auf die Sternentstehung, sondern auch auf die Galaxienentstehung im frühen Universum. Darüber hinaus haben seit 2023 veröffentlichte JWST-Beobachtungen eine große Anzahl heller Galaxien im Universum bei Rotverschiebungen von über 10 bestätigt – mehr als bei herkömmlichen Sternentstehungsmodellen. Sunmyon Chons Forschungsergebnisse finden als führende Theorie zur Erklärung dieser Beobachtungen große Beachtung.
Er untersuchte auch die Entstehung supermassereicher Sterne unter extremen Bedingungen. Diese gelten als einer der führenden Kandidaten für die Keimzelle supermassereicher Schwarzer Löcher. Mithilfe seiner ultrahochauflösenden Strömungssimulation, dem sogenannten „supercompetitive Accretion“-Modell, zeigte er, dass sich supermassereiche Sterne sogar in Umgebungen mit geringer Metallhäufigkeit bilden können. Dieses Szenario könnte einen universellen Ursprung für alle supermassereichen Schwarzen Löcher darstellen und wäre somit nicht auf das frühe Universum beschränkt. In den letzten Jahren haben Beobachtungen des James Webb Space Telescope (JWST) gezeigt, dass die Anzahl der Schwarzen Löcher im frühen Universum frühere Vorhersagen bei Weitem übertrifft, was die Bedeutung dieser Arbeit weiter erhöht.
Die 1988 gegründete Astronomical Society of Japan (ASJ) verleiht jährlich den „Young Astronomer Award“ an bis zu drei junge Forscher:innen unter 35 Jahren, die bedeutende Leistungen in der Astronomie erbracht haben. In ihrer Laudatio würdigte die ASJ Sunmyon Chon als „einen jungen Forscher, von dem erwartet wird, dass er weiterhin bedeutende Beiträge zur Entstehung von Sternen und Himmelskörpern im frühen Universum leisten wird, von dem also in Zukunft Großes zu erwarten ist“.
