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In der ersten Milliarde an Jahren wurde das kalte, neutrale Universum heiß und ionisiert. Man nimmt an, dass diese „Epoche der Reionisation“ auf die Strahlung von Sternen in den ersten Galaxien zurückzuführen ist. Die Natur dieser Galaxien zu verstehen, die für die Reionisation verantwortlich waren, bleibt eine Schlüsselfrage. Wissenschaftler am MPA haben eine Reihe von neuen Simulationen entwickelt, um systematisch zu verstehen, wie verschiedene Modi der Energie- und Massenzufuhr durch Sterne die ersten Galaxien beeinflussen. Nach diesen neuen Modellen führen kleine Unterschiede beim stellaren Feedback zu tiefgreifenden Änderungen in der Morphologie von Galaxien und der Geschwindigkeit, mit der sie das Universum ionisieren. Die Kombination dieser Erkenntnisse mit neuesten Beobachtungen wird dazu beitragen, Feedbackmodelle für die erste Milliarde Jahre des Universums einzuschränken. mehr

Neue Computersimulationen verfolgen die Entstehung von Galaxien und die Entwicklung der großräumigen Struktur des Kosmos mit bisher unerreichter statistischer Präzision mehr

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

Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie sagt voraus, dass große Massenkonzentrationen – beispielsweise eine Galaxie – Lichtstrahlen ablenken, die in der Nähe vorbeiziehen. Dieses Phänomen wird Gravitationslinseneffekt genannt. Wenn sich eine weit entfernte Galaxie (die Linse) genau zwischen uns und einem noch weiter entfernten Objekt (der Quelle) befindet, wird die Quelle verzerrt und vergrößert. Dabei entstehen mehrere Bilder der Quelle um die Linsengalaxie. Eine Gruppe am MPA und anderen Instituten hat mit Hilfe der Very Long Baseline Interferometry (VLBI) im Radiobereich ein Gravitationslinsensystem in hoher Auflösung untersucht. Dies offenbart kleinste Details in den gelinsten Bildern und bietet einen neuen Einblick in die Physik der Linsengalaxien. mehr

Alle Sterne in Galaxien entstehen im dichten Gas des Interstellaren Mediums (ISM). Die ionisierende Strahlung neugeborener massereicher Sterne lässt das Gas bei charakteristischen Wellenlängen bestimmter Atome und Ionen leuchten. Die beobachteten relativen Flüsse dieser Linienemission enthalten wichtige Informationen über den Zustand und die Zusammensetzung des ISM. Die Emission von diffusem ionisiertem Gas hat allerdings unterschiedliche relative Flüsse, was genaue Vorhersagen erschwert. Forschende am MPA und internationale KollegInnen haben jetzt mit Hilfe von Supercomputern ein realistisches sternbildendes ISM simuliert, um den Einfluss des diffusen Gases zu bestimmen. Die Ergebnisse erlauben eine genauere Interpretation der Beobachtungen auch zu frühen kosmischen Zeiten, bei denen das ISM dichter ist als im lokalen Universum.  mehr