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Tag der Offenen Tür

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Wissenschaftliche Mitglieder, Kollegium, Direktoren
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Externe Wissenschaftliche Mitglieder
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Max-Planck-Institut für Astrophysik

Am 17. August 2017 konnten zum ersten Mal zwei verschmelzende Neutronensterne beobachtet werden: sie sandten ein Gravitationswellensignal sowie energiereiche Gammastrahlung aus. Diese gleichzeitige Beobachtung bestätigt, dass verschmelzende Neutronensterne tatsächlich die Vorläufer von kurzen, sehr energiereichen Ausbrüchen sind, die von Astronomen als sGRBs bezeichnet werden. Nachfolgende Beobachtungen ergaben, dass die Lichtemission vom radioaktiven Zerfall schwerer Elemente herrührt - eine so genannte Kilonova. Dies bestätigt theoretische Vorhersagen - auch von Wissenschaftlern des MPA.

Gravitationswellen und Licht zeigen zum ersten Mal die Verschmelzung zweier Neutronensterne - und eine Kilonova

Am 17. August 2017 konnten zum ersten Mal zwei verschmelzende Neutronensterne beobachtet werden: sie sandten ein Gravitationswellensignal sowie energiereiche Gammastrahlung aus. Diese gleichzeitige Beobachtung bestätigt, dass verschmelzende Neutronensterne tatsächlich die Vorläufer von kurzen, sehr energiereichen Ausbrüchen sind, die von Astronomen als sGRBs bezeichnet werden. Nachfolgende Beobachtungen ergaben, dass die Lichtemission vom radioaktiven Zerfall schwerer Elemente herrührt - eine so genannte Kilonova. Dies bestätigt theoretische Vorhersagen - auch von Wissenschaftlern des MPA.
Forscher am MPA untersuchen, ob unterschiedliche Explosionsmodelle in frühen Beobachtungen von Typ Ia Supernovae eindeutige Spuren hinterlassen. Diese könnten dann in zukünftigen Beobachtungs-programmen genutzt werden, um Licht auf die Vorläufer und den Explosionsmechanismus von SNe Ia zu werfen.

Typ Ia Supernova Modelle kurz nach der Explosion

Forscher am MPA untersuchen, ob unterschiedliche Explosionsmodelle in frühen Beobachtungen von Typ Ia Supernovae eindeutige Spuren hinterlassen. Diese könnten dann in zukünftigen Beobachtungs-programmen genutzt werden, um Licht auf die Vorläufer und den Explosionsmechanismus von SNe Ia zu werfen.

Ein internationales Team von Wissenschaftlern der Monash University (Melbourne, Australien), der Towson und Pittsburgh Universities (USA) sowie des Max-Planck-Instituts für Astrophysik hat die Ursprünge der berühmten Tycho-Supernova neu beleuchtet. Die in Nature Astronomy publizierte Forschung widerlegt die gängige Meinung, dass Tychos Supernova von einem Weißen Zwerg stammte, der langsam Material von einem Begleiter in einem Doppelsternsystem akkretierte.

Vorläufer für Tychos Supernova war nicht heiß und leuchtkräftig

Ein internationales Team von Wissenschaftlern der Monash University (Melbourne, Australien), der Towson und Pittsburgh Universities (USA) sowie des Max-Planck-Instituts für Astrophysik hat die Ursprünge der berühmten Tycho-Supernova neu beleuchtet. Die in Nature Astronomy publizierte Forschung widerlegt die gängige Meinung, dass Tychos Supernova von einem Weißen Zwerg stammte, der langsam Material von einem Begleiter in einem Doppelsternsystem akkretierte.
Das Zentrum der Milchstraße, Sgr A* zeigte aber in den letzten hundert Jahren einige kurze, aber intensive Ausbrüche – sogenannte „Flares“. Durch die Zeitverzögerung, die durch die Lichtausbreitung von Sgr A* zu den umgebenden Wolken und dann zu uns entsteht, können MPA-Wissenschaftler die Vergangenheit von Sgr A* untersuchen. Gleichzeitig dienen diese Flares als extrem leistungsfähige Sonden für die Eigenschaften des molekularen Gases. So kann insbesondere die komplette 3D-Struktur der molekularen Wolken und deren Dichteverteilung auf kleinen Skalen rekonstruiert werden.

Wie man mit Röntgenstrahlen von Flares des Schwarzen Lochs molekulare Wolken durchleuchtet

Das Zentrum der Milchstraße, Sgr A* zeigte aber in den letzten hundert Jahren einige kurze, aber intensive Ausbrüche – sogenannte „Flares“. Durch die Zeitverzögerung, die durch die Lichtausbreitung von Sgr A* zu den umgebenden Wolken und dann zu uns entsteht, können MPA-Wissenschaftler die Vergangenheit von Sgr A* untersuchen. Gleichzeitig dienen diese Flares als extrem leistungsfähige Sonden für die Eigenschaften des molekularen Gases. So kann insbesondere die komplette 3D-Struktur der molekularen Wolken und deren Dichteverteilung auf kleinen Skalen rekonstruiert werden.
Mit Hilfe dreidimensionaler, allgemein-relativistischer, magneto-hydrodynamischer Simulationen untersuchten Wissenschaftler am MPA dicke Akkretionsscheiben, die um schwarze Löcher kreisen. Sie fanden heraus, dass schwache Magnetfelder die Entwicklung von großräumigen Verdichtungen im Akkretionsfluss unterdrücken können. Einsetzende magnetische Turbulenz verändert die Struktur der Akkretionsscheibe und könnte sogar die Stärke des Gravitationswellensignals, das ohne Magnetfeld erzeugt wird, erheblich reduzieren.

Instabilitäten in relativistischen magnetisierten Akkretionsscheiben

Mit Hilfe dreidimensionaler, allgemein-relativistischer, magneto-hydrodynamischer Simulationen untersuchten Wissenschaftler am MPA dicke Akkretionsscheiben, die um schwarze Löcher kreisen. Sie fanden heraus, dass schwache Magnetfelder die Entwicklung von großräumigen Verdichtungen im Akkretionsfluss unterdrücken können. Einsetzende magnetische Turbulenz verändert die Struktur der Akkretionsscheibe und könnte sogar die Stärke des Gravitationswellensignals, das ohne Magnetfeld erzeugt wird, erheblich reduzieren.
In den Magnetfeldern der Milchstraße rotieren fast lichtschnelle Elektronen und strahlen dabei Radiowellen ab.Als Konsequenz sollte auch die Radiostrahlung ein wenig „rotieren“, d.h. die Strahlung ist zirkular polarisiert. Forscher am Max-Planck-Institut für Astrophysik und Kollegen haben nun Eigenschaften dieser Polarisation prognostiziert und einen „Steckbrief“ erstellt, mit dem gezielt nach ihr gefahndet werden kann.

Die rotierende Radiostrahlung der Milchstraße – ein Steckbrief

In den Magnetfeldern der Milchstraße rotieren fast lichtschnelle Elektronen und strahlen dabei Radiowellen ab.Als Konsequenz sollte auch die Radiostrahlung ein wenig „rotieren“, d.h. die Strahlung ist zirkular polarisiert. Forscher am Max-Planck-Institut für Astrophysik und Kollegen haben nun Eigenschaften dieser Polarisation prognostiziert und einen „Steckbrief“ erstellt, mit dem gezielt nach ihr gefahndet werden kann.
Supernovae sind eine wichtige Quelle chemischer Elemente im Kosmos. Mithilfe aufwändiger Computerberechnungen gelang es nun einem Team von Forschern am MPA und am RIKEN Forschungszentrum in Japan, die jüngst gemessene räumliche Verteilung von radioaktivem Titan und Nickel in Cassiopeia A zu erklären. Die Computermodelle stützen die theoretische Vorstellung, dass solche Sternexplosionen von Neutrinos ausgelöst werden, die der im Zentrum neu entstehende Neutronenstern abstrahlt.

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

Supernovae sind eine wichtige Quelle chemischer Elemente im Kosmos. Mithilfe aufwändiger Computerberechnungen gelang es nun einem Team von Forschern am MPA und am RIKEN Forschungszentrum in Japan, die jüngst gemessene räumliche Verteilung von radioaktivem Titan und Nickel in Cassiopeia A zu erklären. Die Computermodelle stützen die theoretische Vorstellung, dass solche Sternexplosionen von Neutrinos ausgelöst werden, die der im Zentrum neu entstehende Neutronenstern abstrahlt.
Mit komplexen strahlungs-hydrodynamischen Simulationen demonstrieren Wissenschaftler des MPA, dass ,,Vor-Supernova-Feedback’’ durch intensive Strahlung und Sternwinde massereicher O- und B-Sterne die Multiphasenstruktur des interstellaren Mediums verändert. Während die Sternentstehungseffizienz durch ,,Vor-Supernova-Feedback’’ reduziert wird, explodieren einzelne Supernovae in Umgebungen geringerer Dichte mit erhöhter Wirkung.

Intensive Strahlung und Winde massereicher Sterne regulieren die Sternentstehung in Galaxien

Mit komplexen strahlungs-hydrodynamischen Simulationen demonstrieren Wissenschaftler des MPA, dass ,,Vor-Supernova-Feedback’’ durch intensive Strahlung und Sternwinde massereicher O- und B-Sterne die Multiphasenstruktur des interstellaren Mediums verändert. Während die Sternentstehungseffizienz durch ,,Vor-Supernova-Feedback’’ reduziert wird, explodieren einzelne Supernovae in Umgebungen geringerer Dichte mit erhöhter Wirkung.

Aktuelles am MPA

Seit dem 1. Oktober 2017 ist Volker Springel neuer Direktor am Max-Planck-Institut für Astrophysik und leitet den Wissenschaftsbereich Numerische Astrophysik, zunächst im Nebenamt und ab 1. August 2018 im Hauptamt. Der theoretische Astrophysiker, der sich hauptsächlich mit Strukturbildung im Universum sowie der Simulation von Galaxien beschäftigt, kehrt damit nach Garching und zu dem Institut zurück, an dem seine wissenschaftliche Karriere begann.

Volker Springel zum Direktor am MPA berufen

5. Oktober 2017

Seit dem 1. Oktober 2017 ist Volker Springel neuer Direktor am Max-Planck-Institut für Astrophysik und leitet den Wissenschaftsbereich Numerische Astrophysik, zunächst im Nebenamt und ab 1. August 2018 im Hauptamt. Der theoretische Astrophysiker, der sich hauptsächlich mit Strukturbildung im Universum sowie der Simulation von Galaxien beschäftigt, kehrt damit nach Garching und zu dem Institut zurück, an dem seine wissenschaftliche Karriere begann.
Seit 2002 nehmen Analysten von Clarivate Analytics (früher Thomson Reuters) jährlich Millionen an Zitaten im Web of Science unter die Lupe, um Spitzenforscher aus den Bereichen Physiologie, Medizin, Physik und Chemie sowie Wirtschaft zu identifizieren. MPA-Direktor Rashid Sunyaev wurde nun als einer der fünf Physik-Preisträger 2017 ausgewählt, für seine "tiefgreifenden Beiträge zum Verständnis des Universums, einschließlich seiner Ursprünge, galaktischen Entstehungsprozesse, der Akkretion schwarzer Löcher und vieler anderer kosmologischer Phänomene".

Rashid Sunyaev als 2017 Zitierungs-Preisträger ausgewählt

20. September 2017

Seit 2002 nehmen Analysten von Clarivate Analytics (früher Thomson Reuters) jährlich Millionen an Zitaten im Web of Science unter die Lupe, um Spitzenforscher aus den Bereichen Physiologie, Medizin, Physik und Chemie sowie Wirtschaft zu identifizieren. MPA-Direktor Rashid Sunyaev wurde nun als einer der fünf Physik-Preisträger 2017 ausgewählt, für seine "tiefgreifenden Beiträge zum Verständnis des Universums, einschließlich seiner Ursprünge, galaktischen Entstehungsprozesse, der Akkretion schwarzer Löcher und vieler anderer kosmologischer Phänomene". [mehr]
Mit Hilfe von starken Gravitationslinsen untersucht Simona Vegetti die Eigenschaften der Dunklen Materie und die Strukturbildung im Universum. Vor kurzem wurde sie als Empfängerin eines ERC Starting Grants ausgewählt, mit dem sie ihre Gruppe nun erweitern kann und ihre einzigartigen Computermodelle verfeinern sowie auf neue, hochwertige Daten anwenden wird.

ERC-Förderung für Simona Vegetti

18. September 2017

Mit Hilfe von starken Gravitationslinsen untersucht Simona Vegetti die Eigenschaften der Dunklen Materie und die Strukturbildung im Universum. Vor kurzem wurde sie als Empfängerin eines ERC Starting Grants ausgewählt, mit dem sie ihre Gruppe nun erweitern kann und ihre einzigartigen Computermodelle verfeinern sowie auf neue, hochwertige Daten anwenden wird. [mehr]
Gravitationswellen sind seit ihrer Entdeckung durch LIGO im Jahr 2015 ein top aktuelles Thema in der Astrophysik. Damit sind auch ihre möglichen Vorläufer im Fokus der Forschung – allgemein relativistische Forschung, da es sich bei diesen Objekten entweder um Schwarze Löcher oder Neutronensterne handelt. Der Biermann-Dozent 2017, Masaru Shibata von der Kyoto-Universität, nutzt numerische Simulationen und die allgemeine Relativitätstheorie (kurz „numerische Relativität“), um die Fusion dieser extremen Objekte zu untersuchen und die Eigenschaften der elektromagnetischen Strahlung und der Gravitationswellen vorherzusgen, die bei diesen Ereignissen emittiert werden.

Biermann-Vorträge 2017: Fusion von Neutronensternen und Gravitationswellen

4. September 2017

Gravitationswellen sind seit ihrer Entdeckung durch LIGO im Jahr 2015 ein top aktuelles Thema in der Astrophysik. Damit sind auch ihre möglichen Vorläufer im Fokus der Forschung – allgemein relativistische Forschung, da es sich bei diesen Objekten entweder um Schwarze Löcher oder Neutronensterne handelt. Der Biermann-Dozent 2017, Masaru Shibata von der Kyoto-Universität, nutzt numerische Simulationen und die allgemeine Relativitätstheorie (kurz „numerische Relativität“), um die Fusion dieser extremen Objekte zu untersuchen und die Eigenschaften der elektromagnetischen Strahlung und der Gravitationswellen vorherzusgen, die bei diesen Ereignissen emittiert werden. [mehr]
 
https://www.mpa-garching.mpg.de/2371/de
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