Aktuelle Forschungsmeldungen

Einige der energiereichsten Strahlen, die die Erde erreichen, stammen von einem explodierten Stern in unserer Galaxie. Ein internationales Forscherteam konnte nun die Entfernung zu diesem Objekt anhand einer benachbarten Staubwolke viel genauer messen als je zuvor. Dies ist der erste Schritt, um die energiereichen Prozesse, die in diesem Supernova-Überrest ablaufen, besser zu verstehen. mehr

Magnetfelder sind heute im Universum allgegenwärtig, von Sternen bis hin zu Galaxienhaufen. Ihr Ursprung bleibt jedoch ein Rätsel. MPA-Forscher haben nun verschiedene Mechanismen, die für die Magnetogenese - also wie Magnetfelder entstehen könnten – vorgeschlagen wurden, in Galaxien mit hoher Rotverschiebung sehr detailliert simuliert. Sie verfolgten auch den Einfluss dieser Magnetfelder auf die Entstehung und Entwicklung von Galaxien und liefern so eine wichtige Orientierung für zukünftige Beobachtungen sowie weitere Simulationen. Diese Studie zeigt, dass frühe Galaxien der Schlüssel zum Verständnis des Ursprungs kosmischer Magnetfelder sein könnten. Sie liefert auch die erste Untersuchung eines neuartigen Mechanismus für die Magnetogenese auf galaktischen Skalen. mehr

Schwarze Löcher mittlerer Masse (intermediate mass black holes, IMBH) sollten den Übergang von beobachteten stellaren Schwarze Löcher zu supermassiven Schwarzen Löchern bilden. Ihre Entstehungsprozesse werden jedoch immer noch diskutiert. In jungen  massereichen Sternhaufen kann es viele stellar Kollisionen geben, bei denen sich IMBHs bilden können. Unter der Leitung von Forschenden am MPA hat ein internationales Team jetzt realistische Simulation von Sternhaufen präsentiert, in denen sich IMBHs durch schnelle Kollisionen von Sternen und leichteren Schwarzen Löchern gebildet haben. Die Studie sagt auch einen Entstehungsmechanismus in einem Massenbereich voraus, der in Sternentstehungsmodellen nicht vorgesehen ist. Gerade in dieser Massenlücke wurde von der LIGO/Virgo Gravitationswellenkollaboration eine Verschmelzung von Schwarzen Löchern nachgewiesen.  mehr

Wo sind die Baryonen, die Grundbausteine aller Elemente im Periodensystem? Diese Frage stellt sich, da die vorhergesagte Häufigkeit von Baryonen im Universum nicht mit Beobachtungen des intergalaktischen Mediums übereinstimmt. Die Suche nach den fehlenden Baryonen wird uns nicht nur helfen, die Entstehung und Entwicklung von Galaxien besser zu verstehen, sondern auch mögliche Erweiterungen des derzeitigen Standardmodells der Kosmologie besser einzugrenzen. MPA-Forscher haben einen neuen Ansatz bei der Modellierung der Galaxienverteilung verwendet, um die Messungen des kinematischen Sunyaev-Zel'dovich-Effekts zu optimieren. Dieses Werkzeug könnte in Zukunft verstärkt eingesetzt werden, um die Verteilung der Baryonen in Galaxienhaufen zu untersuchen. mehr

Wie kann uns maschinelles Lernen helfen, das komplexe kosmische Netz zu verstehen? Astrophysiker präsentieren in einer neuen Studie nun ein 'Deep Learning'-Modell, um Licht in die Physik der Entstehung von Halos aus dunkler Materie zu bringen. Die Ergebnisse zeigen, dass sphärisch gemittelte Anfangsbedingungen des Universums die wichtigsten Informationen über die endgültige Masse der Halos bereits enthalten. mehr

Radioteleskope vermessen den Himmel auf sehr indirekte Weise. Radiobilder des Himmels müssen durch aufwändige algorithmische Verfahren errechnet werden. Wissenschaftler am MPI für Astrophysik haben für diese Rechenschritte eine Reihe von signifikanten Verbesserungen entwickelt, die die Sehschärfe der Teleskope deutlich erhöhen. mehr

Dunkle Materie ist die häufigste im Universum vorkommende Art von Materie. Doch obwohl sie alle Strukturen im Universum beeinflusst, ist ihre Natur immer noch unbekannt. Einer der vielen Kandidaten für Dunkle Materie ist vor Kurzem wieder stärker in den Fokus der Wissenschaft gelangt, da sie von aktuellen und zukünftigen Experimenten entdeckt werden könnte: die so genannte ultra-leichte Dunkle Materie. Wissenschaftler am MPA haben nun in einem Überblick den aktuellen Status dieser Modelle und die Suche nach beobachtbaren Merkmalen vorgestellt, sowie eine neue Einteilung von ultra-leichter Dunkler Materie in drei verschiedene Klassen eingeführt. Diese verdeutlicht, wie die reiche Phänomenologie des führenden Dunkle-Materie-Kandidaten bei der Beantwortung der großen Frage helfen könnte: Was ist Dunkle Materie wirklich? mehr

In den letzten Jahren beobachteten Astronomen ein ausgedehntes Leuchten, das deutlich über die sternentstehende innere Region der Galaxien hinausgeht. Zwar ist bekannt, dass die Emission von angeregtem, neutralem Wasserstof ausgeht, aber die Energiequelle dieser so genannten Lyman-alpha-Strahlung ist unbekannt. Forscher am MPA verwenden neue Computermodelle, um diese Herkunft dieser Strahlung zu klären, und stellen fest, dass ein beachtlicher Teil dieser diffusen Strahlung tief im Inneren von Galaxien entsteht, jedoch außerhalb der Galaxien gestreut wird und so die Umgebung diffus ausleuchtet. mehr

Planck – Mission erfüllt

1. Oktober 2020

Die Planck-Satellitenmission zur Vermessung der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung – dem Echo des Urknalls – wurde im September 2020 mit der Veröffentlichung des letzten Satzes an Publikationen abgeschlossen. Neben wegweisenden Erkenntnissen zur Kosmologie hat die ESA-Mission auch eine Vielzahl an astrophysikalischen Ergebnissen geliefert. Hier ein kurzer Rückblick. mehr

Über den Ursprung der mysteriösen schnellen Radioblitze (engl.: Fast Radio Bursts oder FRBs) wird seit ihrer Entdeckung im Jahr 2007 debattiert. Eine Theorie, die an der Columbia University und am MPA entwickelt wurde, legt nahe, dass FRBs durch Druckwellen von aufflackernden Magnetaren – Neutronensternen mit ultrastarken Magnetfeldern – ausgelöst werden. Am 28. April 2020 wurde ein FRB von SGR 1935+2154, einem bekannten Magnetar in unserer Galaxie, entdeckt. Ein neues numerisches Experiment zeigt, wie sich Störungen in einem Magnetar ausbreiten und schließlich zu einer magnetischen Explosion – und einem Radioausbruch wie bei dem jetzt beobachteten – führen können. mehr

Wenn interstellares Gas auf ein supermassereiches Schwarzes Loch fällt, setzt es riesige Energiemengen frei – so viel, dass das Gasreservoir einer Galaxie zum großen Teil ausgestoßen werden kann. Letztlich können supermassereiche Schwarze Löcher sich selbst auf diese Weise von weiterem Nachschub abschneiden und das Ende ihres eigenen Wachstums und des Wachstums ihrer Wirtsgalaxien herbeiführen. Ein neues Modell, das am MPA entwickelt wurde, ermöglicht es nun, Winde, die durch akkretierende Schwarze Löcher beschleunigt werden, in Simulationen der Galaxienentwicklung auf physikalisch genaue und validierte Weise zu simulieren. Indem die Winde dichtes Gas aus dem galaktischen Kern blasen und das Einströmen aus dem galaktischen Halo stoppen, spielen die Winde eine entscheidende Rolle dabei, wie sich die Wirtsgalaxie des Schwarzen Lochs entwickelt. mehr

Kürzlich veröffentlichte eine Forschergruppe, darunter Wissenschaftler des MPA, die strengsten Obergrenzen für das Reionisierungssignal aus dem frühen Universum. Diese Messung ist Teil einer Reihe von Forschungsergebnissen, die zum 10-jährigen Jubiläum des LOFAR-Teleskops veröffentlicht werden. Mit diesen Beobachtungen sind die Wissenschaftler in der Lage, einige extreme Reionisierungsmodelle auszuschließen und den thermischen sowie den Ionisierungszustand des intergalaktischen Mediums zur Zeit als das Universum noch in den Kinderschuhen steckte näher zu bestimmen. mehr

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