Forschungsmeldungen aus der Physikalischen Kosmologie am MPA

von Prof. Benjamin D. Wandelt, Bloomberg Distinguished Professor an der Johns Hopkins University  mehr

Ein internationales Team von Astronomen hat die bislang detaillierteste 3D-Karte der Lyman-Alpha-Emission erstellt, die von Wasserstoff im frühen Universum ausgestrahlt wird. Mithilfe der Linienintensitätskartierung von Daten des Hobby-Eberly-Teleskops (HETDEX) identifizierten sie lichtschwache Galaxien und Gas, die zuvor schwer zu beobachten waren. Diese können nun mit Simulationen der Strukturen im frühen Universum verglichen werden. Um ihre Karte zu verfeinern, verborgene Objekte aufzudecken und unser Verständnis der Galaxienentwicklung zu verbessern, wertete das Team ein halbes Petabyte an Daten aus. mehr

In den letzten Jahren wurde in den Polarisationsdaten des kosmischen Mikrowellenhintergrunds aus den Weltraummissionen WMAP und Planck ein spannender Hinweis auf neue Physik gefunden. Die sogenannte „kosmische Doppelbrechung” bricht die Paritätssymmetrie, allerdings wurde die Gültigkeit des Ergebnisses in Frage gestellt, da die Analysemethode von der Modellierung der galaktischen Staubemission abhängt. Nun gewinnt die kosmologische Interpretation des Signals an Überzeugungskraft, da Forschende am MPA in den neuesten Daten des Atacama Cosmology Telescope einen vergleichbaren Effekt gefunden haben, ohne sich auf galaktische Emissionen zu stützen. Sollten weitere unabhängige Beobachtungen dieses Ergebnis als echtes kosmologisches Signal bestätigen, hätte dies tiefgreifende Auswirkungen auf die fundamentalen Gesetze der Physik und würde helfen, die mysteriöse Natur der Dunklen Materie und der Dunklen Energie besser zu verstehen. mehr

Schwarze Löcher mit einer Masse zwischen der stellarer und supermassereicher Schwarzer Löcher gehören zu den rätselhaftesten Objekten im Universum. Es wird angenommen, dass diese Schwarzen Löcher mittlerer Masse in vielen Zwerggalaxien vorkommen. Mithilfe neuer, hochauflösender Supercomputersimulationen haben Wissenschaftler des MPA herausgefunden, dass nukleare Sternhaufen – kompakte, massereiche Sternhaufen im Zentrum von Galaxien – möglicherweise der Schlüssel zu ihrem Wachstum sind und somit das Rätsel um die Entstehung supermassereicher Schwarzer Löcher lösen könnten. mehr

Quasare sind aktive, supermassereiche Schwarze Löcher im Zentrum massereicher Galaxien. Sie geben eine Energie ab, die weit über die gravitative Bindungsenergie ihrer Wirtsgalaxien hinausgeht. Diese enorme Energiemenge kann das Gas innerhalb und außerhalb der Galaxien beeinflussen und somit deren Entwicklung verändern. Die Bedeutung dieses Prozesses ist zwar weitgehend akzeptiert, doch seine Details sind nach wie vor umstritten. Ein internationales Forscherteam unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Astrophysik (MPA) hat nun Beobachtungen der umfangreichsten Stichprobe von Wasserstoffstrukturen um Quasare im frühen Universum gesammelt, um diesen Rückkopplungsprozess besser zu verstehen. Die Daten zeigen, wie das Gas über Entfernungen von mehreren hunderttausend Lichtjahren auf die von den supermassereichen Schwarzen Löchern abgegebene Energie reagiert. Damit bieten sie einen neuen Ansatz zur Untersuchung des Einflusses von Quasaren auf die Entwicklung von Galaxien. mehr