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Neue 3D-Karte der Milchstraße zeigt zentrale Balkenstruktur

Darstellung der Gaia-Daten kombiniert mit anderen Durchmusterungen und StarHorse-Code über einer Illustration der Milchstraße. Mittig ist deutlich eine Balkenstruktur sichtbar. Credit: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt; Starhorse Overlay: A. Khalatyan

Neue 3D-Karte der Milchstraße zeigt zentrale Balkenstruktur

16. Juli 2019. Durch die Kombination der Ergebnisse der zweiten Datenveröffentlichung (DR2) der ESA-Mission Gaia mit ergänzenden Beobachtungen haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unter...

Durch die Nutzung zusätzlicher Beobachtungen mit boden- und weltraumbasierten Teleskopen im optischen und Infrarotbereich haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des AIP und der Universität Barcelona kürzlich neue Entfernungen, Sterneigenschaften und die interstellare Lichtabschwächung durch Staub für etwa 150 Millionen Sterne in unserer Galaxie ermittelt. Dieser Ansatz der Nutzung mehrerer Wellenlängenbereiche ermöglicht eine genauere Kartierung der entferntesten Regionen der Milchstraße, erweitert ihre dreidimensionale Ansicht über frühere Arbeiten hinaus und bildet erstmals den zentralen galaktischen Balken deutlich ab.

„Wir haben uns insbesondere zwei der in den Gaia-Daten enthaltenen Sternparameter angesehen: die Oberflächentemperatur der Sterne und die Lichtabschwächung, die­ im Grunde genommen ein Maß dafür ist, wie viel Staub sich zwischen uns und den Sternen befindet, ihr Licht verdeckt und es röter erscheinen lässt“, sagt Dr. Friedrich Anders von der Universität Barcelona, Hauptautor der neuen Studie. „Diese beiden Parameter sind miteinander verbunden, aber wir können sie unabhängig voneinander bewerten, indem wir zusätzliche Informationen hinzufügen, die wir dadurch erhalten, dass wir mittels Infrarotbeobachtungen durch den Staub hindurchschauen.“

Das Team kombinierte die zweite Gaia-Datenveröffentlichung mit mehreren Infrarot-Durchmusterungen unter Verwendung eines Computercodes namens StarHorse, der von Co-Autorin Anna Queiroz, Doktorandin in der Gruppe „Milchstraße und die lokale Umgebung“ am AIP, mitentwickelt wurde. Der Code vergleicht die Beobachtungen mit Sternmodellen, um die Oberflächentemperatur von Sternen, die Lichtabschwächung und eine verbesserte Schätzung der Entfernung zu den Sternen zu bestimmen. Dr. Arman Khalatyan, wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Gruppe „Supercomputing und E-Science“ am AIP und zweiter Autor der Studie, betont, dass „die Berechnung insgesamt 19 Jahre auf einem einzigen Computer gedauert hätte. Mit der wachsenden Datenmenge werden in Zukunft noch größere Anstrengungen erforderlich sein.“ Die Berechnungen wurden in der Clusteranlage des AIP durchgeführt.

Dadurch erreichten die Astronominnen und Astronomen eine wesentlich bessere Bestimmung der Entfernungen zu etwa 150 Millionen Sternen – in einigen Fällen beträgt die Verbesserung bis zu 20% oder mehr. Dies ermöglichte es ihnen, die Verteilung der Sterne über die Milchstraße auf viel größere Entfernungen zu verfolgen, als dies nur mit den ursprünglichen Gaia-Daten möglich war. „Mit der zweiten Gaia-Datenveröffentlichung können wir einen Radius um die Sonne von etwa 6500 Lichtjahren sondieren, aber mit unserem neuen Katalog können wir diese ‚Gaia-Kugel‘ um das Dreifache oder Vierfache erweitern, bis ins Zentrum der Milchstraße“, erklärt Co-Autorin Dr. Cristina Chiappini, wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Gruppe „Milchstraße und die lokale Umgebung“ am AIP.

Dort, im Zentrum unserer Galaxie, zeigen die Daten deutlich eine große, längliche Struktur in der dreidimensionalen Verteilung der Sterne: der galaktischen Balken. „Wir wissen, dass die Milchstraße einen Balken hat, so wie andere Balkenspiralgalaxien, aber bisher hatten wir nur indirekte Hinweise aus den Bewegungen von Sternen und Gas oder aus der Sternenzählung in Infrarotdurchmusterungen. Dies ist das erste Mal, dass wir den galaktischen Balken im 3D-Raum sehen, basierend auf geometrischen Messungen von Sternabständen“, erläutert Anders.

„Wir interessieren uns letztendlich für Galaktische Archäologie: Wir wollen rekonstruieren, wie sich die Milchstraße entwickelt hat, und dazu müssen wir die Geschichte jedes einzelnen ihrer Bestandteile verstehen“, ergänzt Chiappini. „Es ist immer noch unklar, wie sich der Balken gebildet hat – eine große Menge an Sternen und Gas, die sich starr um das Zentrum der Galaxie dreht – aber mit Gaia und anderen bevorstehenden Durchmusterungen der nächsten Jahre sind wir sicherlich auf dem richtigen Weg, dies herauszufinden.“

Nächste Gaia-Datenveröffentlichungen & spektroskopische Durchmusterungen

Mit Blick auf die Zukunft freut sich Queiroz, dass “wir mit der nächsten Gaia-Datenveröffentlichung, die auch niedrigauflösende Spektren für Milliarden von Sternen beinhalten wird, noch bessere galaktische Karten produzieren können, die möglicherweise bis zur anderen Seite der galaktischen Scheibe reichen.” Die dritte Gaia-Datenveröffentlichung, die derzeit für 2021 geplant ist, wird stark verbesserte Entfernungsbestimmungen für eine viel größere Anzahl von Sternen beinhalten und soll Fortschritte beim Verständnis der komplexen Region im Zentrum der Milchstraße ermöglichen.

Chiappini ergänzt: “Spektroskopische Folgeuntersuchungen mit speziellen erdgebundenen Teleskopen werden ergänzende Informationen liefern, insbesondere detaillierte Fingerabdrücke der chemischen Zusammensetzung für viele Millionen Sterne. In Kombination mit Gaia werden diese Untersuchungen, darunter das 4-Meter spektroskopische Multi-Objekt-Teleskop (4MOST) an der europäischen Südsternwarte und die WEAVE-Durchmusterung am William-Herschel-Teleskop in La Palma es uns ermöglichen, die Entstehungsgeschichte der Milchstraße viel detaillierter darzustellen.”

 

Pressemitteilung ESA

http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Gaia/Gaia_starts_mapping_our_galaxy_s_bar

Datenzugang

https://gaia.aip.de/ (doi:10.17876/gaia/dr.2/51)

Video 3D Visualisierung

https://escience.aip.de/vis/starhorse-2019/

Wissenschaftlicher Kontakt

Dr. Cristina Chiappini, 0331-7499-454, cristina.chiappini@aip.de

Dr. Arman Khalatyan, 0331-7499-528, akhalatyan@aip.de

Pressekontakt AIP

Sarah Hönig, 0331-7499-803, presse@aip.de

Veröffentlichung

F. Anders, A. Khalatyan, C. Chiappini, A. Queiroz, et al. (2019), Astronomy and Astrophysics, “Photo-astrometric distances, extinctions, and astrophysical parameters for Gaia DR2 stars brighter than G = 18”

https://doi.org/10.1051/0004-6361/201935765

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Die Sonne und die innere Heliosphäre – Radioastronomie-Tagung CESRA in Potsdam

Eine Sonneneruption, wie sie im extrem ultra-violetten Licht erscheint. Credit: NASA/SFC/SDO

Die Sonne und die innere Heliosphäre – Radioastronomie-Tagung CESRA in Potsdam

In der Woche vom 8. bis 12. Juli 2019 veranstaltet das Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) eine Tagung über die Erforschung der Sonnenaktivität mittels Radiostrahlung und ihre Auswirk...

Die internationale CESRA-Tagung findet alle drei Jahre statt, organisiert von der Community of European Solar Radio Astronomy, kurz „CESRA“. Die CESRA ist eine Vereinigung von europäischen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern zur Untersuchung der Sonnenkorona, der äußeren Sonnenatmosphäre, und des interplanetaren Raumes mittels Radiowellen und anderer Beobachtungsmethoden.

Die Themen des diesjährigen CESRA-Workshops reichen von Sonneneruptionen und Schockwellen über die turbulente Sonnenatmosphäre und neue Beobachtungsinstrumente bis hin zum Weltraumwetter. Die Heliosphäre, also der Bereich um die Sonne, ist dabei von besonderem Interesse, da hier Magnetfelder und Sonnenwinde eine wichtige Rolle spielen

„Wir freuen uns, Kolleginnen und Kollegen aus vier Kontinenten auf dem Potsdamer Telegrafenberg zu begrüßen. Es ist uns eine Ehre, in diesem Jahr diese Tagung veranstalten zu dürfen. Das letzte Mal war es 1994 in Caputh“, sagt Prof. Dr. Gottfried Mann, Leiter der Abteilung „Sonnenphysik“ des AIP. In den nächsten Jahren wird ein großer Fortschritt in der Sonnenphysik mit den Weltraum-Missionen „Parker Solar Probe“ der NASA und „Solar Orbiter“ der europäischen Weltraumagentur ESA erwartet. An beiden Missionen ist das AIP mit wissenschaftlichen Untersuchungen und beim „Solar Orbiter“ sogar mit Instrumenten, insbesondere dem Röntgenteleskop STIX, beteiligt. Es werden etwa 100 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erwartet. „Es wird viele interessante Diskussionen, die unsere Arbeit in den nächsten Jahren stimulieren werden, geben“, sagt Gottfried Mann. Dass die Tagung dieses Jahr in Potsdam stattfindet, zeigt, welche internationale Anerkennung die Potsdamer Sonnenphysik hat.

Mehr Informationen zur Tagung mit Tagungsprogramm:

https://meetings.aip.de/cesra2019/

 

Medienkontakt Sarah Hönig, 0331-7499 803, presse@aip.de

 

Das Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) widmet sich astrophysikalischen Fragen, die von der Untersuchung unserer Sonne bis zur Entwicklung des Kosmos reichen. Forschungsschwerpunkte sind dabei kosmische Magnetfelder und extragalaktische Astrophysik sowie die Entwicklung von Forschungstechnologien in den Bereichen Spektroskopie, robotische Teleskope und E-Science. Seinen Forschungsauftrag führt das AIP im Rahmen zahlreicher nationaler, europäischer und internationaler Kooperationen aus. Das Institut ist Nachfolger der 1700 gegründeten Berliner Sternwarte und des 1874 gegründeten Astrophysikalischen Observatoriums Potsdam, das sich als erstes Institut weltweit ausdrücklich der Astrophysik widmete. Seit 1992 ist das AIP Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft.

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Start des eROSITA Röntgenteleskops

Illustration des SRG mit eROSITA (links) und ART-XC, dem russischen Röntgenteleskop (rechts). Credit: DLR.

Start des eROSITA Röntgenteleskops

– Update 13. Juli 2019 – Das Röntgenteleskop eROSITA, das Hauptinstrument der russisch-deutschen „Spectrum-X-Gamma“ (SRG) Mission startete am 13. Juli erfolgreich mit einer Proton-M-Rakete...

Die russisch-deutsche Mission stellt die erste vollständige Himmelsvermessung im mittleren Röntgenbereich dar. eROSITA wird die Verteilung riesiger Galaxienhaufen untersuchen und so mehr über die mysteriöse Dunkle Energie, die ihre Entstehung und Entwicklung beeinflusst, in Erfahrung bringen. Es wird erwartet, dass eROSITA etwa 100.000 Galaxienhaufen und damit die größten gravitativ gebundenen Objekte entdeckt. Diese bilden die großräumige Struktur des Universums ab und geben Einblicke in dessen Expansion. Ebenso werden ungefähr drei Millionen Aktive Galaktische Kerne (AGN), die massereiche Schwarze Löcher beinhalten, erstmals entdeckt werden. In unserer Milchstraße wird eROSITA voraussichtlich 700.000 aktive Sterne und 10.000 kompakte Objekte nachweisen, darunter Doppelsterne und Sternexplosionen wie Supernovae und deren Überreste.

eROSITA (kurz für „Extended Roentgen Survey with an Imaging Telescope Array“) ist ein Röntgenteleskop, das von einem deutschen Konsortium unter der Leitung des Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching gebaut wurde. Das Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) hat zum Datenreduktions-Softwaresystem beigetragen, wobei der Schwerpunkt auf der Lagebestimmung und der Quellendetektion lag. Das AIP lieferte auch Flughardware für die Filterräder der Kamera und die gesamte Ausrüstung des mechanischen Bodensegments für die Integration und die Tests des Röntgenteleskoparrays.

"Wir haben einen langen Weg zurückgelegt. Hinter uns liegen 12 Jahre Vorbereitung mit Höhen und Tiefen. Ein echtes Highlight liegt direkt vor uns und natürlich spüren wir eine wachsende Spannung, ob alles klappen wird", sagt Dr. Axel Schwope, eROSITA-Projektleiter am AIP. „Unsere Software zur Lagebestimmung wird wenige Tage nach dem Start zum Einsatz kommen und nach all den Kalttests müssen alle Komponenten bald ihre Tauglichkeit im All unter Beweis stellen. Wir sind stolz, dass eROSITA, das Hauptinstrument an Bord von SRG, in dem von uns gelieferten Integrations- und Teststand zusammengebaut wurde.“ Prof. Matthias Steinmetz, wissenschaftlicher Vorstand des AIP, hebt hervor: „Auch ein paar Teile Made-in-Potsdam, Halterungen der Eichquellen in den 7 Filterrädern, fliegen mit.“

Die Dauer der Mission beträgt sieben Jahre. Während der ersten vier Jahre werden acht unabhängige Röntgendurchmusterungen des gesamten Himmels durchgeführt. Danach folgt eine Phase mit gezielten Beobachtungen, die 2,5 Jahre andauert. „Mit unserer Software werden die Röntgenbilder und die Kataloge erstellt werden. Sie sind die Grundlage für eine wissenschaftliche Auswertung. Die ersten Daten speziell für uns am AIP werden im Oktober aufgenommen und wir werden uns mit Feuereifer darauf stürzen“, ergänzt Projektwissenschaftler Dr. Georg Lamer. „Nach einem halben Jahr schon wird eROSITA mehr Röntgenquellen am Himmel gefunden haben als in den ersten 50 Jahren der Röntgenastronomie. Diese großartigen Aussichten werden wir nun erst einmal feiern.“

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des AIP sind auch in den wissenschaftlichen Arbeitsgruppen von eROSITA involviert. Insbesondere die optische Identifizierung neuer Röntgenquellen ist von großer Bedeutung: Die eROSITA-Galaxienhaufen- und AGN-Durchmusterungen dienen als Referenz für die zukünftige Himmelsdurchmusterung mit 4MOST, einem 4-Meter spektroskopischen Multi-Objekt-Teleskop der Europäischen Südsternwarte ESO, das derzeit unter Leitung des AIP gebaut wird.

 

Livestream vom Raketenstart

http://www.tvroscosmos.ru/5129/

MPE über eROSITA

http://www.mpe.mpg.de/450415/eROSITA

Pressemitteilung des DLR

http://bit.ly/DLR_eROSITA

Wissenschaftlicher Kontakt

Dr. Axel Schwope, 0331-7499-232, aschwope@aip.de

Medienkontakt

Sarah Hönig, 0331-7499-803, presse@aip.de

 

Das Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) widmet sich astrophysikalischen Fragen, die von der Untersuchung unserer Sonne bis zur Entwicklung des Kosmos reichen. Forschungsschwerpunkte sind dabei kosmische Magnetfelder und extragalaktische Astrophysik sowie die Entwicklung von Forschungstechnologien in den Bereichen Spektroskopie, robotische Teleskope und E-Science. Seinen Forschungsauftrag führt das AIP im Rahmen zahlreicher nationaler, europäischer und internationaler Kooperationen aus. Das Institut ist Nachfolger der 1700 gegründeten Berliner Sternwarte und des 1874 gegründeten Astrophysikalischen Observatoriums Potsdam, das sich als erstes Institut weltweit ausdrücklich der Astrophysik widmete. Seit 1992 ist das AIP Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft.

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Physik-Studienpreis für Ekaterina Ilin und Timon Thomas

Timon Thomas und Ekaterina Ilin. Credit: AIP

Physik-Studienpreis für Ekaterina Ilin und Timon Thomas

17. Juni 2019. Die Physikalische Gesellschaft zu Berlin zeichnete mit dem diesjährigen Physik-Studienpreis zwei Studierende aus, die ihre Masterarbeiten am Leibniz-Institut für Astrophysik Potsda...

Der statistischen Beschreibung von Strahlungsausbrüchen auf Sternen, die sich in offenen Sternhaufen befinden, widmete sich die Masterarbeit von Ekaterina Ilin, die von Prof. Klaus Strassmeier und Dr. Sydney Barnes betreut wurde. Dafür durchmusterte sie die Lichtkurven von Sternen nach Strahlungsausbrüchen und maß, wie sich deren Frequenzen und Energien mit dem Sternalter entwickeln. „Ich konnte zeigen, dass die Energien mit dem Alter abnehmen und dass diese Veränderungen stark von der Sternmasse abhängen. Ich danke insbesondere Dr. Sarah Schmidt, die mich als Mentorin begleitet und unterstützt hat“, fasst Ekaterina Ilin das Ergebnis ihrer Arbeit zusammen: Ekaterina Ilin forscht inszwischen als Doktorandin am AIP in der Abteilung Sternphysik und Exoplaneten bei Prof. Katja Poppenhäger.

Timon Thomas verallgemeinerte in seiner von Prof. Christoph Pfrommer am AIP und apl. Prof. Achim Feldmeier an der Universität Potsdam betreuten Masterarbeit die bisherigen hydrodynamischen Theorien für kosmische Strahlung, so dass kleinskalige Effekte besser beschrieben werden. „Die Physik der kosmischen Strahlung, welche mich interessiert, hat ein schwierig zu behandelndes Problem: die dafür interessanten Skalen liegen sehr weit auseinander. Mit der Entwicklung einer neuen hydrodynamischen Theorie ist es einfacher, diese Größenunterschiede auf theoretischer Ebene zu überbrücken“, so Timon Thomas über seine Arbeit. Seine Forschungen setzt er ebenfalls als Doktorand am AIP, in der Abteilung Kosmologie und Hochenergie-Astrophysik bei Prof. Christoph Pfrommer fort.

Der Physik-Studienpreis der Physikalischen Gesellschaft zu Berlin (PGzB) wird für herausragende Studienabschlüsse auf dem Gebiet der Physik verliehen. Die diesjährige Preisverleihung findet am 11. Juli 2019 als öffentliche Veranstaltung im Magnus-Haus in Berlin statt.

Das AIP gratuliert den beiden prämierten Studierenden herzlich zu ihren ausgezeichneten Studienleistungen.

 

Meldung der PGzB https://www.pgzb.tu-berlin.de/index.php?id=29

Medienkontakt Sarah Hönig, 0331-7499 803, presse@aip.de

 

Das Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) widmet sich astrophysikalischen Fragen, die von der Untersuchung unserer Sonne bis zur Entwicklung des Kosmos reichen. Forschungsschwerpunkte sind dabei kosmische Magnetfelder und extragalaktische Astrophysik sowie die Entwicklung von Forschungstechnologien in den Bereichen Spektroskopie, robotische Teleskope und E-Science. Seinen Forschungsauftrag führt das AIP im Rahmen zahlreicher nationaler, europäischer und internationaler Kooperationen aus. Das Institut ist Nachfolger der 1700 gegründeten Berliner Sternwarte und des 1874 gegründeten Astrophysikalischen Observatoriums Potsdam, das sich als erstes Institut weltweit ausdrücklich der Astrophysik widmete. Seit 1992 ist das AIP Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft.

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Blick in den Kosmos: Lange Nacht der Wissenschaften 2019

Eindruck der Langen Nacht auf dem Telegrafenberg mit GFZ, PIK, AWI und AIP. Credit: AIP

Blick in den Kosmos: Lange Nacht der Wissenschaften 2019

Das Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) nimmt wieder an der Langen Nacht der Wissenschaften teil, die dieses Jahr am 15. Juni 2019 von 17 bis 24 Uhr stattfindet. Das AIP öffnet seine w...

Zwischen 1919 und 1924 nach Plänen des Architekten Erich Mendelsohn gebaut, ist der Einsteinturm nicht nur ein architektonisches Meisterwerk. Der Sonnenteleskop entstand, um die in Einsteins Relativitätstheorie vorhergesagte Rotverschiebung von Spektrallinien durch das Schwerefeld der Sonne nachzuweisen – bis heute wird der Turm für wissenschaftliche Zwecke genutzt. Es gibt an diesem Tag die seltene Möglichkeit, einen Blick in das Labor des Einsteinturms zu werfen.

Im historischen Kuppelraum des Großen Refraktors können Interessierte eines der größten Linsenteleskope der Welt bewundern, das dieses Jahr seinen 120sten Geburtstag feiert. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des AIP geben in Vorträgen spannende Einblicke in die moderne Forschung. Klavierklänge erfüllen den Raum mit besonderer Atmosphäre, ehe nach Einbruch der Dunkelheit und bei klarem Himmel die Gäste unter fachkundiger Anleitung selbst zum Beobachter werden und durch das Teleskop einen Blick in die Weiten des Kosmos werfen können.


Vorträge im Seminarraum des Großen Refraktors:

18 Uhr: Andrea Diercke – Facetten der Sonne: Filamente in verschiedenen Farben

19 Uhr: Dr. Alexander Warmuth – Aufbruch zur Sonne: die Mission Solar Orbiter

20 Uhr: Dr. Christian Vocks – Die Sonne - unser nächster Stern

21 Uhr: Dr. Horst Balthasar – Die Sonne und Europas größtes Sonnenteleskop GREGOR


Im Kuppelsaal:

Basteltisch für Kinder bis etwa 20.30 Uhr; Astroquiz (Forschungsdiplom)

Präsentation zum Teleskop und seiner Geschichte

ab ca. 21.30 Uhr: Live-Musik – Klavier und Bass mit Tinski Music

ab ca. 22.30 Uhr: Beobachtung am Großen Refraktor – nach Einbruch der Dunkelheit und nur bei klarer Sicht!

 

Das vollständige Programm der Veranstaltung und Informationen zu Tickets

www.langenachtderwissenschaften.de

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