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

Wie in unserem Universum Ordnung aus Chaos entstand

Galaktische Quellen und Karussells

Quasare gehören zu den hellsten permanenten Quellen am Himmel. Dank ihrer hohen Leuchtkraft lassen sie sich auch zu frühen kosmischen Zeiten beobachten, wo - überraschenderweise - diese ersten Quasare als bereits entwickelte Systeme erscheinen: sie enthalten schwarze Löcher mit über einer Milliarde Sonnenmassen in massereichen Galaxien mit hoher Sternentstehungsaktivität. Um ein derart schnelles Wachstum zu erklären, glauben die Theoretiker, dass sich diese Systeme in besonders dichten Umgebungen befinden müssen, in denen das Vorhandensein von riesigen Gasmengen einen effizienten Materiefluss auf ursprüngliche kleinere Schwarze Löcher ermöglicht. Ein internationales Team von Astronomen hat kürzlich zum ersten Mal klare Hinweise in Beobachtungen gefunden, dass dies tatsächlich der Fall ist. Der neue "Panorama"-Spektrograph namens MUSE enthüllte, dass die meisten frühen Quasare von großen Mengen an kühlem Gas umgeben sind. Dieser reine „Kraftstoff“ fällt auf die primordialen Galaxien und befeuert sowohl das Wachstum ihrer Sternmasse als auch des Schwarzen Lochs im Zentrum.

Kühles, dichtes Wasserstoffgas umgibt frühe Quasare

Kugelsternhaufen sind die dichtesten gravitativ gebundenen Sternsysteme im Universum. Man findet sie in allen Galaxien, auch in den kleinsten Zwerggalaxien, und sie können fast so alt sein wie das Universum selbst. Die Entstehung dieser mysteriösen Systeme war bisher allerdings weitgehend unverstanden. Wissenschaftler am MPA, der Universität von Helsinki und internationale Kollegen, haben jetzt eine aufwändige hydrodynamische Simulation präsentiert, die die gesamte Entstehung von Kugelsternhaufen in verschmelzenden Zwerggalaxien auflöst. Die Simulation liefert damit ein allgemeines Model zur Entstehung von Kugelsternhaufen in chemisch unentwickelten und dichten Regionen kleiner Galaxien im frühen Universum.     

Entstehung von Kugelsternhaufen entschlüsselt

Für die Kosmologie entwickelte Simulationen zeigen, wie bei der Verschmelzung zweier Sterne ein starkes Magnetfeld entsteht

Einfach unwiderstehlich: die Entstehung eines Magnetsterns

Die heutige Expansionsrate des Universums wird durch die sogenannte Hubble-Konstante beschrieben; allerdings liefern verschiedene Techniken inkonsistente Ergebnisse, wie schnell sich unser Universum tatsächlich ausdehnt. Ein internationales Team unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Astrophysik (MPA) hat nun zwei Gravitationslinsen als neue Werkzeuge eingesetzt, um die Abstände zu Hunderten von beobachteten Supernovae zu kalibrieren, und damit einen relativ hohen Wert für die Hubble-Konstante gemessen. Während die Unsicherheit noch relativ groß ist, ist dieser Wert höher als der auf Basis des kosmischen Mikrowellenhintergrundes.

Hoher Wert für die Hubble-Konstante mit Hilfe von Gravitationslinsen

Aktuelles am MPA


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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SRG beginnt Himmels-durchmusterung

18. Dezember 2019

Das Spektrum-RG-Observatorium, das am 13. Juli 2019 in Baikonur gestartet wurde, beginnt nun mit der Durchmusterung des gesamten Himmels. Am 8. Dezember begann sich die Raumsonde, die sich in einer Umlaufbahn um den L2-Lagrangepunkt in einer Entfernung von 1,5 Millionen Kilometern befindet, sich um ihre der Erde zugewandte Achse zu drehen. Die beiden ART-XC- und eROSITA-Teleskope begannen, den Himmel entlang eines Großkreises auf der Himmelskugel zu scannen – dies markiert den Beginn der vier Jahre andauernden Himmelsdurchmusterung.

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Von Harfen, Weihnachtsbäumen, einem wandernden Stern und den mysteriösen Strömen kosmischer Strahlung

19. Dezember 2019

Forscher am Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) und dem Max-Planck-Institut für Astrophysik Garching (MPA) haben galaktische Radioobjekte untersucht, die Formen wie Weihnachtsbäume und Harfen annehmen. Dabei konnte die alte Frage des Transports kosmischer Strahlung beantwortet werden.

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The cosmic evolution of star formation and molecular gas from archive mining

von 11:00 bis 12:00 Uhr

ASKAP's ORCs, AGN and SNRs - early results

von 11:00 bis 12:00 Uhr

The young and the wild: What happens to protoclusters forming at z=4?

von 15:00 bis 16:00 Uhr

Exploring the primordial Universe

von 15:30 bis 16:30 Uhr

Tracing mass accretion in the young population of the NGC1333 cluster

von 10:00 bis 11:00 Uhr

The ExoMol project: molecular line lists for the opacity of exoplanets and other hot atmospheres

von 14:00 bis 15:00 Uhr

Photometry of Galaxies in the Era of the Wide-Field Cameras (part I)"

von 10:45 bis 11:45 Uhr

The Astrochemical Impact of Protostellar Cosmic Rays

von 12:00 bis 13:00 Uhr

The Likelihood for Large-Scale Structure

von 15:30 bis 16:30 Uhr

"Meet the speaker''

von 16:00 bis 17:00 Uhr

Molecular spins for quantum computing

von 17:15 bis 18:30 Uhr

Ghost free coupling between bosons and fermions/ Kaluza Klein scenario with cuscuto

von 11:00 bis 12:00 Uhr

The Cosmic Evolution of Cold Gas from A3COSMOS: New Constraints and Implications for Galaxy Evolution at z~0-6

von 12:00 bis 13:00 Uhr

eROSITA and the Science of Neutron Stars

von 16:15 bis 17:15 Uhr

White dwarfs: a window on the composition of (rocky) exo-planets

von 10:45 bis 11:45 Uhr

The Lx-Luv relation in high-redshift quasars and its use for cosmology

von 11:10 bis 12:00 Uhr

The Swampland: Consistency constraints on effective theories from quantum gravity

von 14:00 bis 15:00 Uhr

The Spiral Structure of the Milky Way

von 15:15 bis 16:00 Uhr

A Bayesian approach to derive the kinematics of gravitationally lensed galaxies

von 14:00 bis 15:00 Uhr

Seminare

White dwarfs: a window on the composition of (rocky) exo-planets

29.01.2020 10:45 - 11:45
ESO Headquarters, Garching, Raum: Library (room 365)

The Lx-Luv relation in high-redshift quasars and its use for cosmology

30.01.2020 11:10 - 12:00
ESO, Raum: ESO library (room 365)

The Swampland: Consistency constraints on effective theories from quantum gravity

30.01.2020 14:00 - 15:00
TUM Physics Department, Garching, Raum: HS 3

The Spiral Structure of the Milky Way

30.01.2020 15:15 - 16:00
ESO, Raum: Auditorium "Eridanus"

A Bayesian approach to derive the kinematics of gravitationally lensed galaxies

31.01.2020 14:00 - 15:00
MPA, Raum: Large Lecture Hall E.0.11

Gammablitze – strahlende Energiemonster im Universum

Achtung: Anderer Veranstaltungsort!
11.02.2020 19:00 - 20:30
Stragula, Bergmannstr. 66, 80339 München (U5 Schwanthaler Höhe)

Galaktische Archäologie: Öffentlicher Vortrag zur Würdigung von Frauen in der Astronomie

11.02.2020 19:00 - 20:00
ESO, Raum: Planetarium
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Prof. Dr. Eiichiro Komatsu
Prof. Dr. Volker Springel

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Prof. Dr. Simon White

Externe Wissenschaftliche Mitglieder
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Prof. Dr. Rolf-Peter Kudritzki
Prof. Dr. Werner Tscharnuter

Verwaltungsleitung
Hendrik Wanger

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Presse und Öffentlichkeitsarbeit
Dr. Hannelore Haemmerle
Tel: 089 30000-3980
Cornelia Rickl
Tel: 089 30000-2201
Dr. Hans-Thomas Janka
Tel: 089 30000-2228

email: pr@mpa-garching.mpg.de

Max-Planck-Institut für Astrophysik
Postfach 1317
D-85741 Garching, Deutschland

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