Aktuelle Forschung im Bereich Kosmologie

<span><span><span><span>Was verraten uns großskalige Galaxienstrukturen über das Universum?</span></span></span></span>

Die großräumige Verteilung von Galaxien liefert wichtige Hinweise über die Natur der Dunklen Materie, die Eigenschaften der Dunklen Energie und den Ursprung unseres Universums. Jedoch ist es eine beachtliche Herausforderung, diese Informationen mit hoher Genauigkeit aus den Beobachtungen abzuleiten. Forscher am MPA entwickeln einen neuartigen Analyseansatz, bei dem sie die Entwicklung kosmischer Strukturen über ihre gesamte Entstehungsgeschichte verfolgen. Dies ermöglicht einen besonders detaillierten Vergleich zwischen theoretischen Modellen und Beobachtungsdaten sowie die sehr präzise Messung wichtiger Parameter der Dunklen Materie und der Dunklen Energie. mehr

Spiralen, Wellen und einfach nur Gleiten

Während sie sich in ihrer Arbeit mit massereichen Objekten wie Neutronensternen und Schwarzen Löchern beschäftigt, liebt Martyna Chruslinska in ihrer Freizeit das schwerelose Gleiten auf Inlinern oder beim Eiskunstlaufen. mehr

Wie „unscharf“ darf dunkle Materie sein? - Eine Gravitationslinse gibt die Antwort

Dunkle Materie, die mehr als 80 % der Masse im Universum ausmacht, absorbiert oder emittiert kein Licht und interagiert mit Licht und normaler (baryonischer) Materie nur durch ihre Gravitation. Die Natur der dunklen Materie ist eine der wichtigsten offenen Fragen in der Astrophysik und Kosmologie. Ein theoretisches Modell für dunkle Materie, die so genannte „Fuzzy Dark Matter“ (FDM, „unscharfe“ dunkle Materie), prägt dem Licht, das um eine massereiche Galaxie gekrümmt wird (eine sogenannte Gravitationslinse), eine charakteristische Signatur auf. Durch die Analyse eines Gravitationslinsensystems, das im Radiobereich mit extrem hoher Winkelauflösung beobachtet wurde, haben wir festgestellt, wie „unscharf“ die dunkle Materie sein kann. mehr

Der bleibende Fingerabdruck der ersten kosmischen Strukturen

Das Universum beherbergt heute ein riesiges Netz von Galaxien und eine noch größere Anzahl unsichtbarer Strukturen aus dunkler Materie. Doch das war nicht immer so. Als das Universum etwa 100 Millionen Jahren alt war, verdichteten sich die ersten kosmischen Strukturen aufgrund der Gravitation in einem bis dahin nahezu homogenen Universum. Diese Objekte bestanden nur aus dunkler Materie und waren möglicherweise nicht schwerer als die Erde. Die meisten dieser Objekte bleiben nicht lange bestehen: Sie wachsen schnell und schließen sich zu den viel größeren Systemen zusammen, die wir heute kennen. Trotzdem haben Wissenschaftler am MPA in hochauflösenden Simulationen entdeckt, dass einige einzigartige Merkmale der ersten Strukturen diesen Prozess überleben. Die damit verbleibenden Spuren könnten sich in astronomischen Beobachtungen manifestieren und Hinweise auf die Identität der dunklen Materie liefern. mehr

Eiichiro Komatsu erhält Nishina-Preis 2022

Die Nishina Memorial Foundation gab diese Woche bekannt, dass Professor Eiichiro Komatsu, Direktor am Max-Planck-Institut für Astrophysik, den renommiertesten japanischen Physikpreis erhält. Der Nishina Memorial Prize wird jährlich verliehen und ehrt herausragende japanische Wissenschaftler, die wesentliche Beiträge zur physikalischen Forschung geleistet haben. Komatsu erhält die prestigeträchtige Auszeichnung für seine „Beiträge zur Standardkosmologie basierend auf dem kosmischen Mikrowellenhintergrund“. Der Preis wird am 6. Dezember 2022 im Rahmen einer Zeremonie in Tokio verliehen. mehr

Galaxien beleuchten benachbarte Wasserstoff-Halos

Galaxien sind von großen Gasreservoirs umgeben - hauptsächlich Wasserstoff und Helium. Das Wasserstoffgas leuchtet schwach in einer bestimmten ultravioletten Wellenlänge - oder Farbe - namens Lyman-alpha. Wissenschaftler am MPA haben entdeckt, dass diese Lyman-alpha Halos größer sind als bisher angenommen und mehrere 100.000 Lichtjahre umfassen. Die ermittelte Größe und Form der Halos weist darauf hin, dass das Licht im äußeren Bereich der Halos eher von anderen umgebenden Galaxien oder dem umgebenden Gas stammt als von der zentralen Galaxie selbst.
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Wie frühe dunkle Energie die Spannung um die Hubble-Konstante mildern könnte

Verschiedene Messungen der Hubble-Konstante, einem Maß für die Ausdehnungsgeschwindigkeit des Universums, ergeben abweichende Werte. Diese Differenz, auch bekannt als „Hubble Tension“, könnte ein Hinweis auf physikalische Effekte sein, die über das Standardmodell der Kosmologie hinausgehen. Mithilfe einer komplementären Methode aus der Statistik haben Wissenschaftler am MPA mögliche neue Physik in Form eines neuen Bestandteils im frühen Universum eingegrenzt: sogenannte frühe dunkle Energie. mehr

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