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

Heißes Plasma füllt den gesamten Raum in Galaxienhaufen und macht sie zu starken Quellen für Röntgenstrahlung. Während Dichte und Temperatur dieses Gases leicht gemessen werden können, sind seine Materialeigenschaften wie Viskosität und thermische Leitfähigkeit weitgehend unbekannt. Das Problem ist die wenig verstandene Rolle der schwachen Magnetfelder, die das Gas durchdringen. Solche Felder sind zu schwach, um die Bewegungen des Gases großflächig direkt zu beeinflussen, sie können aber die mikroskopischen Eigenschaften des Plasmas verändern. Jüngste Langzeitbeobachtungen des Coma-Galaxienhaufens im Röntgenbereich haben gezeigt, dass dies tatsächlich der Fall ist: das Verhalten des Gases unterscheidet sich deutlich von den Erwartungen an nicht magnetisiertes Plasma.

Die Viskosität von heißem Gas in Galaxienhaufen

Neue kosmologische Simulationen umfassen nun auch den Einfluss der Strahlung junger Sterne auf das interstellare Gas bei der Bildung und Entwicklung von Quasaren und massereichen Galaxien. Wie das internationale Wissenschaftlerteam zeigen konnte, ändert die Strahlung der Sterne sowohl die Eigenschaften der Wirtsgalaxie des Quasars als auch deren Satellitengalaxien. Die Satellitengalaxien werden durch die Wirkung der intensiven Strahlung junger Sterne diffus und sind weniger stark gebunden. Folglich werden solche Satellitengalaxien leichter durch die starken Gezeitenkräfte der Wirtsgalaxie zerstört und kommen daher seltener vor.

Die Wirkung von strahlenden Sternen auf Quasare

Das warm-heiße intergalaktische Medium trägt wesentlich zur Gesamtmaterie im Universum bei – ist aber noch nicht gut verstanden, da es sehr schwer zu beobachten ist. Forscher am MPA haben nun vorhergesagt, wie es mit Hilfe von schwereren Elementen untersucht werden könnte. Durch die Streuung des kosmischen Röntgenhintergrunds kann ein Teil dieser Linienemission erheblich verstärkt werden und sollte für kommende Röntgenmissionen zugänglich sein.

Röntgenstrahlung aus dem warm-heißen intergalaktischen Medium

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching und der Universitätssternwarte München untersuchten gemeinsam mit anderen Forschern, welchen Einfluss die Wärmeleitung auf die Entwicklung von Supernova-Druckwellen und das Interstellare Medium (ISM) hat, das durch diese Supernovae aufgewirbelt wird. Sie stellen fest, dass die Wärmeleitung deutlich dazu beiträgt, die beobachtete „Füllungsrate“ des Volumens von kaltem, warmem und heißem Gas im ISM zu erklären. Die Wärmeleitung spielt auch wichtige Rolle dabei, die Struktur des heißen ISM korrekt zu beschreiben sowie die chemische Zusammensetzung der kalten Phase des turbulenten ISM.

Wärmeleitung im Interstellaren Medium

Wissenschaftler des MPA haben zusammen mit europäischen Kollegen das interstellare Medium (ISM) in der solaren Nachbarschaft, mit allen physikalischen Prozessen der thermischen und nicht-thermischen Komponenten simuliert - ionisiertes, neutrales und molekulares Gas, Staub, interstellare Strahlung, Magnetfelder und kosmische Strahlung sowie die Entstehung neuer Sterne. Da sich die verschiedenen Prozesse stark beeinflussen zeigen die Simulationen, wie wichtig es ist alle Komponenten – insbesondere ionisierende Strahlung und kosmische Strahlung - für ein realistisches Modell des sternbildenden ISM mit einzubeziehen. Im Rahmen des SuperSILCC-Projekts des Gauss Center for Supercomputing (GCS) wird das Team SuperMUC-NG verwenden, einen der schnellsten Supercomputer der Welt, um die physikalischen Ursprünge der ISM-Struktur auch in extremen Umgebungen bei hoher Rotverschiebung aufzudecken.

Hin zu einem vollständigen Modell des interstellaren Mediums

Aktuelles am MPA


MPA-Wissenschaftler unterstützen Klimastreik

Am Freitag 20. September 2019 beteiligte sich eine Gruppe MPA-Wissenschaftler am weltweiten Klimastreik, der allein in München 40.000 Demonstranten auf die Straße brachte. Auch wenn sich die Astrophysiker normalerweise mit Objekten beschäftigen, die viele Lichtjahre von der Erde entfernt sind, verbrachten die MPA-Wissenschaftler ihre (verlängerte) Mittagspause auf den Straßen von München, zusammen mit Schülern, Studenten und vielen anderen, und stellten so ihre Verbundenheit mit unserem Heimatplaneten unter Beweis.
Hier finden Sie einige Impressionen:

mehr

Ein Blick in den extragalaktischen Himmel mit dem SRG-Observatorium: eROSITA öffnet sein erstes Auge

10. September 2019

Das SRG (Spektrum-Röntgen-Gamma) Weltraumobservatorium hat vor kurzem mit dem ersten der sieben eROSITA-Teleskopmodule eines seiner zahlreichen Tests durchgeführt und einen kleinen Ausschnitt des extragalaktischen Himmels beobachtet. Die Ergebnisse stimmen mit den Erwartungen aus der Entwicklungsphase überein. Die Arbeiten zur Inbetriebnahme weiterer Module sind noch im Gange und werden in den kommenden Wochen abgeschlossen werden, so dass noch im Laufe dieses Jahres mit der vierjährigen Himmelsdurchmusterung begonnen werden kann.

mehr

Rashid Sunyaev erhält Dirac-Medaille 2019

8. August 2019

Das Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics in Triest hat die Dirac-Medaille und den Dirac-Preis 2019 an drei Physiker verliehen, deren Forschung die moderne Kosmologie entscheidend geprägt hat. Rashid Sunyaev (Max-Planck-Institut für Astrophysik) teilt sich den Preis mit Viatcheslav Mukhanov (Ludwig-Maximilians-Universität München) und Alexei Starobinsky (Landau Institute for Theoretical Physics) für "ihre herausragenden Beiträge zur Physik des Kosmischen Mikrowellenhintergrunds (CMB) mit experimentell getesteten Implikationen, die dazu beigetragen haben, die Kosmologie in eine wissenschaftliche Präzisionsdisziplin zu verwandeln, indem sie mikroskopische Physik mit der großräumigen Struktur des Universums verbinden". Alle drei Gewinner haben wichtige Beiträge zum Verständnis des frühen Universums im Kontext der inflationären Kosmologie geleistet.

mehr
Oktober 2019
Mo Di Mi Do Fr Sa So
1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12 13
14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27
28 29 30 31
Protoplanetary disk brightness profile reconstruction at super-CLEAN resolution in <1 minute with a Gaussian process

von 10:00 bis 11:00 Uhr

Sternenstaub im antarktischen Schnee

von 19:00 bis 20:30 Uhr

Mental health disorders: awareness, pop culture, stigma

von 11:00 bis 12:00 Uhr

Gravitational-wave astronomy

von 13:30 bis 14:30 Uhr

Fragmentation of massive dense clumps: the first step towards cluster formation

von 11:00 bis 12:00 Uhr

Mechanical Engineering for Science Infrastructures: Principles, Procedures and Examples

von 10:30 bis 11:30 Uhr

Constraining dark matter models with strong gravitational lensing

von 15:30 bis 16:30 Uhr

Chondrule formation and its implications for the early solar system

von 10:00 bis 11:00 Uhr

The Physics Nobel Prize 2019

von 10:45 bis 11:45 Uhr

Generalized SU(2) Proca Inflation

von 14:15 bis 15:15 Uhr

The impact of hydrodynamical instabilities on the explosion mechanism of massive stars

von 15:30 bis 16:30 Uhr

The polarizing puzzle in dusty disks

von 12:00 bis 13:00 Uhr

Lensing in galaxy clusters, large-scale structure

von 15:15 bis 16:00 Uhr

Data science problems and approaches at the IceCube Neutrino Observatory

von 14:00 bis 15:00 Uhr

Seminare

Generalized SU(2) Proca Inflation

21.10.2019 14:15 - 15:15
Max-Planck-Institut für Physik / MPP, (Werner-Heisenberg-Institut), Föhringer Ring 6, 80805 München , Raum: Seminar Room 313

The impact of hydrodynamical instabilities on the explosion mechanism of massive stars

21.10.2019 15:30 - 16:30
MPA, Raum: Large Lecture Hall E.0.11

The polarizing puzzle in dusty disks

22.10.2019 12:00 - 13:00
ESO Headquarters, Garching, Raum: Library (room 365)

Lensing in galaxy clusters, large-scale structure

24.10.2019 15:15 - 16:00
ESO, Raum: Auditorium "Eridanus"

Data science problems and approaches at the IceCube Neutrino Observatory

25.10.2019 14:00 - 15:00
MPA, Raum: New Seminar Room, E 0.11
Alle Nachrichten

Über das MPA


Struktur

Geschäftsführender Direktor
Prof. Dr. Volker Springel

Wissenschaftliche Mitglieder, Kollegium, Direktoren
Prof. Dr. Guinevere Kauffmann
Prof. Dr. Eiichiro Komatsu
Prof. Dr. Volker Springel
Prof. Dr. Simon D.M. White

Externe Wissenschaftliche Mitglieder
Prof. Dr. Martin Asplund
Prof. Dr. Riccardo Giacconi †
Prof. Dr. Rolf-Peter Kudritzki
Prof. Dr. Werner Tscharnuter

Verwaltungsleitung
Hendrik Wanger

Kontakt

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:

Web-Ansicht
Seite Drucken
Im neuen Fenster öffnen
Geschätzte DIN-A4 Seiten-Breite
Zur Redakteursansicht