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Warm, kalt, genau richtig? Die Analyse von sieben Gravitationslinsen-Bildern von Quasaren gibt neue Hinweise auf die Temperatur der dunklen Materie, der geheimnisvollen Substanz, die etwa ein Viertel unseres Universums ausmacht. Die Ergebnisse liefern eine untere Grenze für die Masse eines möglichen Dunkle-Materie-Teilchens, schließen aber kalte dunkle Materie nicht aus.

Die Temperatur der dunklen Materie

Magnetare sind Neutronensterne mit den stärksten Magnetfeldern, die im Universum gemessen werden - ihr Ursprung ist aber umstritten. Ein Team von Wissenschaftlern aus Paris und dem Max-Planck-Institut für Astrophysik kann die Entstehung dieser gigantischen Felder nun durch Verstärkung anfänglich vorhandener, schwacher Felder erklären, wenn die Neutronensterne, die in kollabierenden massereichen Sternen entstehen, schnell rotieren. Die Ergebnisse der in Science Advances veröffentlichten Studie beruhen auf einem neuartigen, besseren Computermodell. Sie öffnen neue Perspektiven, um die stärksten und leuchtkräftigsten Sternexplosionen zu verstehen.

Eine neue Theorie für die Entstehung von Magnetaren

Ein neues Modell der Galaxienentstehung unterstützt Wissenschaftler dabei, die Verteilung von Gas und Sternen innerhalb von Galaxien besser zu verstehen. Forscher des MPA in Garching haben zusammen mit Kollegen aus der Schweiz, China, Großbritannien und Island L-GALAXIES 2020 veröffentlicht, die neueste Version des L-GALAXIES-Modellprojekts. Es handelt sich dabei um eine Computersimulation, die viele Millionen Galaxien gleichzeitig errechnet, von denen sich jede selbstkonsistent über Milliarden von Jahren kosmischer Zeit entwickelt.

L-GALAXIES 2020: Modelling millions of galaxies across billions of years

Künstliche Intelligenz zieht in alle Lebensbereiche ein, auch in die Forschung. Neuronale Netzwerke erlauben es komplexe Aufgaben zu lösen, indem man sie anhand enormer Mengen an Beispielen trainiert. Forscher am Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching ist es nun gelungen, mehrere auf jeweils unterschiedliche Aufgaben spezialisierte Netzwerke zu kombinieren, um gemeinsam mittels bayesianischer Logik Aufgaben zu lösen, auf welche keines der einzelnen Netzwerke ursprünglich trainiert war. Dies ermöglicht die Wiederverwertung teuer trainierter Netzwerke und ist ein wichtiger Schritt hin zu universell schlussfolgernder künstlicher Intelligenz.

Künstliche Intelligenz kombiniert

Durch die Analyse von Auriga-Simulationsdaten, bei denen eine große Anzahl von Galaxien ähnlich der Milchstraße in einem vollständig kosmologischen Kontext simuliert wurden, konnten Wissenschaftler am MPA die Entstehungsgeschichte der Milchstraße eingrenzen. Durch den Vergleich mit Beobachtungen unserer Heimatgalaxie – und insbesondere die Analyse, wie schnell sich Sterne unterschiedlicher Metallizität in den inneren Regionen der Galaxie bewegen – konnten sie bestimmte Entstehungsgeschichten ausschließen. Insbesondere stellten sie fest, dass unsere Galaxie ziemlich isoliert sein musste, da die letzte große Verschmelzung vor Milliarden von Jahren stattfand und die einfallende Galaxie eine Masse von weniger als 10% der Milchstraße hatte.

Unsere Milchstraße - keine typische Spiralgalaxie

Neuer Wert der Hubble-Konstante bestätigt Diskrepanz in der Expansionsrate des Universums

Kosmische Linsen liefern unabhängige Messung für die Ausdehnung des Universums

Anstatt spezielle Regionen in aufwändigen großen Simulationen zu untersuchen, verwenden MPA-Wissenschaftler das IllustrisTNG-Modell, um separate Universen mit einer modifizierten Kosmologie zu erschaffen. Die Analyse dieser separaten Universen zeigt, dass die gemessene Anzahl der Galaxien je nach Messmethode steigt oder sinkt, wenn sich die Dichte der Baryonen (also der "normalen" Materie) ändert. Auch die großräumige Verteilung der Materie wird durch die Auswirkungen der Baryonen beeinflusst, wobei verschiedene Messungen unterschiedlich reagieren.

Galaxienentstehung in separaten Universen

Aktuelles am MPA

Hinweis wegen Corona: Erreichbarkeit des MPA

Um die Ausbreitung des Corona-Virus zu verlangsamen, hat das MPA Vorkehrungen zum Schutz seiner Beschäftigten beschlossen. Insbesondere werden die MitarbeiterInnen soweit möglich im Homeoffice arbeiten. Vorerst werden keine öffentlichen Veranstaltungen mehr stattfinden, auf Dienstreisen und Konferenzteilnahmen werden wir bis auf Weiteres verzichten. Besprechungen werden per Videokonferenz durchgeführt.
Die telefonische Erreichbarkeit kann deshalb eingeschränkt sein, bitte setzten Sie sich bevorzugt per Email mit den Kollegen in Verbindung; bitte beachten Sie, dass sich Antworten verzögern können. Die Post wird weiterhin entgegengenommen, beachten Sie bitte auch hier, dass es zu Verzögerungen in der Beantwortung von Briefen kommen kann.

Ein Sechstel des Himmels mit dem SRG/eROSITA-Observatorium

4. Februar 2020

Vor etwas mehr als einem Monat begann das SRG-Observatorium mit seiner Himmelsdurchmusterung. Die Raumfähre befindet sich auf einer Halo-Umlaufbahn um den Lagrange-Punkt L2 des Sonne-Erde-Systems. Dabei rotiert sie um eine auf die Sonne ausgerichtete Achse. Seit Beginn des Scans haben die Teleskope ART-XC und eROSITA bereits mehr als 1/6 der gesamten Himmelskugel abgedeckt und die hervorragenden Fähigkeiten von SRG bei der Kartierung des Röntgenhimmels demonstriert. Bis Mitte Juni 2020 werden die Wissenschaftler die erste Karte des gesamten Himmels haben, nach vier Jahren wird jeder Teil des Himmels acht Mal abgedeckt sein, was die Empfindlichkeit der Durchmusterung um das 20- bis 30-fache im Vergleich zu der ROSAT-Karte erhöht.

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Neue Erkenntnisse über die hellsten Explosionen im Universum

24. Januar 2020

Für einige bislang nicht identifizierte Linien im Spektrum einer der hellsten jemals beobachteten Sternexplosionen, der Supernova SN 2006gy, haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Astrophysik nun eine Erklärung gefunden. Die Spektrallinien stammen von neutralem Eisen, was für eine derart energiereiche Sternexplosion sehr ungewöhnlich ist und bedeutet, dass mehr als ein Drittel der Masse unserer Sonne von diesem schweren Element entstanden sein muss. Die Dominanz von Eisen im Spektrum erlaubt es, etliche der bislang favorisierten Explosionsszenarien für SN 2006gy auszuschließen, und leistet stattdessen einem komplett neuen Szenario Vorschub.

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Eine neue Theorie für die Entstehung von Magnetaren

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