(Note: an English version of this introduction can be found
here).
Der Schwerpunkt meiner wissenschaftlichen Arbeit liegt auf der Erforschung
von Galaxien über kosmische Zeitskalen hinweg - Milliarden von Jahren.
Galaxien bestehen aus Milliarden von Sternen sowie Gas,
Staub und dunkler Materie. Letztere ist nicht direkt beobachtbar,
sondern nur indirekt anhand der von ihr hervorgerufenen Gravitation
nachweisbar, sie bildet jedoch den Haupt-Massenanteil aller Galaxien.
Es gibt unterschiedliche
Typen von Galaxien, darunter elliptische Galaxien und Spiralgalaxien,
zu denen auch unsere Milchstraße zählt.
Für meine Beobachtungen benutze ich z.B. das Hubble-Weltraum-Teleskop
und das Very Large Telescope (VLT) in Chile, das von der Europäischen
Südsternwarte betrieben wird. Bisher habe ich rund 150 Stunden an VLT-Daten
als Hauptantragsteller eingeworben, die einen Gegenwert von knapp einer
Million Euro besitzen.
Im Fokus meiner Analysen steht u.a. der Einfluss der
Galaxienumgebung: Die Beobachtungen
zeigen, dass die Eigenschaften einer Galaxie (d.h. ihre Morphologie, ihr
Gasgehalt usw.) davon abhängen, ob sie isoliert ist oder zu einem
Galaxienhaufen gehört.
Solche Haufen können bis zu mehreren tausend Galaxien
umfassen. Ein bemerkenswerter Befund ist z.B., dass Spiralgalaxien, die
aus der Umgebung eines Galaxienhaufens durch Gravitation in diesen hineingezogen
werden, durch eine Kombination verschiedener Prozesse ihre Morphologie
radikal verändern, also eine Transformation durchlaufen können
(siehe Abb. unten).
Abb.1:
Verschiedene astronomische Beobachtungen deuten darauf hin,
dass Spiralgalaxien (Beispiel links) durch verschiedene
physikalische Prozesse, die in Galaxienhaufen auftreten, in sogenannte
Linsengalaxien (Beispiel rechts) transformiert werden können
(credits: NASA, ESA, Hubble Heritage, John Kormendy).
Ein anderer Schwerpunkt meiner Forschung liegt auf sogenannten
Skalenrelationen von Spiralgalaxien.
Skalenrelationen sind Zusammenhänge
zwischen den Parametern einer Galaxie, z.B. zwischen
der Leuchtkraft einer Spiralgalaxie und ihrer Rotationsgeschwindigkeit: Je
leuchtkräftiger eine Spiralgalaxie ist, desto höher ihre
Rotationsgeschwindigkeit.
Durch
Vergleich zwischen Skalenrelationen im heutigen Universum und in früheren
kosmischen Epochen kann man die zeitliche Entwicklung von wichtigen
Galaxienparametern wie Leuchtkraft oder Größe sehr exakt
bestimmen und mit Modellrechnungen und Computersimulationen vergleichen.
Dies erlaubt es, die im Laufe der Jahrmilliarden ablaufenden physikalischen
Prozesse, die den Galaxien ihre heutigen Eigenschaften verliehen, tiefer
zu verstehen.
Andere meiner Projekte befassen sich mit Galaxien, die sehr
massereiche schwarze Löcher
enthalten. Solche schwarzen Löcher können die millionen- oder
milliardenfache Masse der Sonne aufweisen.
Wenn in solche schwarzen Löcher Materie
einfällt, wird sehr viel Strahlung emittiert, und die Zentralregion der
Muttergalaxie erscheint dann als "Aktiver Galaktischer Kern" (engl. AGN).
Lange Zeit wurde vermutet, dass solche AGN-Phasen vorrangig
durch Verschmelzungen von Galaxien ähnlicher Masse (sog. "major merger")
ausgelöst werden. Diese Hypothese erscheint
jedoch im Lichte einer meiner Studien im Rahmen der
STAGES-Kollaboration
zweifelhaft: Die (quantitativ beschriebene) Morphologie von AGN-Galaxien
unterscheidet sich nicht wesentlich von der von Galaxien
ohne einen
AGN - ein solcher Unterschied wäre jedoch zu erwarten, wenn AGN-Phasen
hauptsächlich durch major merger hervorgerufen würden.
Weiterführende (englischsprachige)
Informationen über meine Arbeit mit Verweis auf einige
meiner Publikationen sind im Menü unter
Research
abrufbar, setzen allerdings astrophysikalische Kenntnisse
voraus.