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Aktuelles

Ein astronomischer Sommernachtstraum mit Mond und Mars

Totale Mondfinsternis am 28. September 2015. Credit: AIP/J. Weingrill

Ein astronomischer Sommernachtstraum mit Mond und Mars

Am Abend des 27. Juli stehen gleich zwei besondere astronomische Ereignisse an: die längste Mondfinsternis des 21. Jahrhunderts und der Mars in großer Erdnähe und gleichzeitiger Opposition zur S...

Das Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) und das Urania Planetarium Potsdam laden gemeinsam zu einem Themenabend mit Vortrag und anschließender öffentlicher Beobachtung ein. Alle Interessierten können einen Blick durch unsere mobilen Teleskope zu werfen. Die Experten von AIP und Planetarium beantworten vor Ort alle Fragen rund um das seltene Himmelsschauspiel.

 

Ab 20.30 Uhr:           Warm-up Show im URANIA-Planetarium

Ab ca. 22 Uhr:           Öffentliche Beobachtung am Neuen Lustgarten (Standort ca. Höhe Casino; nur bei klarer Sicht!)

 

Die Veranstaltung ist kostenfrei, eine Anmeldung ist nicht erforderlich.

Wir freuen uns auf Ihren Besuch!

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Die Suche nach den ältesten Sternen des Universums

Simulation von Satellitengalaxien. Die Farben zeigen unterschiedliche Gasdichten an. Credit: HESTIA Projekt

Die Suche nach den ältesten Sternen des Universums

Kris Youakim vom Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) stellt diese Woche auf dem 232. Meeting der Amerikanischen Astronomischen Gesellschaft (AAS) seine neuesten Forschungsergebnisse zur...

Obwohl sich viele dieser akkretierten kleineren Galaxien im Laufe der Zeit stark veränderten und mit ihren Sterne vermengt sind, ermöglicht eine sorgfältigen Analyse, ihre verbleibenden Signaturen sichtbar zu machen. "Der Halo der Milchstraße mag auf den ersten Blick glatt aussehen, aber er ist weit davon entfernt. Sobald wir genau hinsehen, sehen wir überall Strukturen", sagt Youakim. "Und genau diese Strukturen enthalten Hinweise zum Verständnis der turbulenten Geschichte, die hinter der Entstehung des galaktischen Halos steckt."

Der Schlüssel zu dieser Analyse ist die Identifizierung von sehr frühen Sternen. Diesen Sternen fehlen schwere Elemente, weil sie sich in der Zeit nach dem Urknall gebildet haben – bevor ihre Atmosphären durch Material von früheren Generationen sterbender Sterne signifikant "verschmutzt" wurden. Die kleinsten Zwerggalaxien enthalten viele dieser Sterne. Betrachtet man sie genauer und untersucht ihre Verteilung im Halo, dann heben sich die vielen akkretiertenkleineren Galaxien und ihre Überbleibsel vom Hintergrund ab. Die ursprünglichsten Sterne geben Aufschluss über die frühen Zeiten unserer Galaxie, da einige von ihnen als direkte Nachkommen der allerersten Generation von Sternen gelten, die jemals entstanden sind.

Youakim und ein internationales Team verwenden für den "Pristine Survey" einen speziell entwickelten Filter am Kanada-Frankreich-Hawaii-Teleskop. Damit suchen sie schnell große Himmelsbereiche ab, um diese sehr ursprünglichen Sterne zu finden. In einer aktuellen Studie konnte der Wissenschaftler zeigen, dass dieses Verfahren außergewöhnlich effizient ist. Das Team untersucht nun viele der entdeckten, ursprünglichen Sterne genauer, da sie wertvolle Informationen über die frühe Milchstraße geben können. Oder wie Youakim es ausdrückt: "Diese Sterne erlauben uns wirklich, in der Zeit zurück zu schauen."

 

Wissenschaftlicher Kontakt

Kris Youakim, 0331-7499 301, kyouakim@aip.de

Pressekontakt

Franziska Gräfe, 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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Reise in die Unendlichkeit: Lange Nacht der Wissenschaften 2018

Einsteinturm in der Dämmerung. Bild: AIP

Reise in die Unendlichkeit: Lange Nacht der Wissenschaften 2018

Das Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) beteiligt sich wieder mit Angeboten auf dem Telegrafenberg an der Langen Nacht der Wissenschaften am 9. Juni 2018 von 17 bis 23 Uhr. Besucherinne...

Mit dem Einsteinturm – einst das wissenschaftlich bedeutendste Sonnenteleskop Europas – begann eine Geschichte, die bis heute fortgeschrieben wird. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler geben bei der Langen Nacht der Wissenschaften einen Einblick in die moderne Sonnenforschung aus Potsdam.

Auch der Große Refraktor öffnet wieder seine Türen und lädt zum Staunen ein: die großen und kleinen Gäste können in Vorträgen mehr über ferne Exoplaneten oder coole Nachbarsterne lernen, Sternkarten basteln und – bei geeignetem Wetter – den Nachthimmel über Potsdam durch das Teleskop betrachten.

 

Vorträge im Einsteinturm

18 Uhr: apl. Prof. Dr. Carsten Denker – Das Europäische Sonnenteleskop (EST) - Ein neues Sonnenteleskop für hochaufgelöste Sonnenbeobachtung
19 Uhr: Dr. Christoph Kuckein – Die Sonne und Europas größtes Sonnenteleskop GREGOR
20 Uhr: Dr. Meetu Verma (auf Englisch) – The Dynamic Sun
21 Uhr: Dr. Christian Vocks – Die Sonne - unser nächster Stern
22 Uhr: Dr. Horst Balthasar – Die Sonne und Europas größtes Sonnenteleskop GREGOR

Andere Aktionen: Besichtigungen des Einsteinturms

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Vorträge im Großen Refraktor

18 Uhr: Dr. Ernst-August Gußmann – Der Große Refraktor: Zeitzeuge der Astronomie im 20. Jahrhundert

19 Uhr: Engin Keles – Exoplaneten: Die Suche nach der zweiten Erde

20 Uhr: Dr. Ralf-Dieter Scholz – Coole Nachbarsterne

ab ca. 21 Uhr: Live-Musik – Jazz-Session mit dem Bigge-Meinig-Duo

ab ca. 22 Uhr: Beobachtung am Großen Refraktor – nach Einbruch der Dunkelheit und nur bei klarer Sicht!

Andere Aktionen: Basteltisch für Kinder & Astroquiz (Forscherdiplom)

 

Das vollständige Programm der Veranstaltung und Informationen zu Tickets: www.langenachtderwissenschaften.de

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Rotierende Rugbybälle unter den massereichsten Galaxien

Karte der gemessenen mittleren Sterngeschwindigkeiten einer Galaxie: Blau bedeutet, dass sich die Sterne in diesem Teil der Galaxie uns nähern und rot von uns wegfliegen. Credit: MUSE / D. Krajnovic

Rotierende Rugbybälle unter den massereichsten Galaxien

Den Umlaufbahnen der Sterne in den massereichsten Galaxien widmet sich eine neu erschienene Studie, deren Ergebnisse überraschen: während sich die eine Hälfte der untersuchten sehr massereichen ...

Die Schwergewichte der Galaxienpopulation

Die Vermessung der Sternenbewegungen innerhalb von Galaxien erlaubt Rückschlüsse auf die innere Struktur von Galaxien, ihre dreidimensionale Form und das zugrunde liegende Gravitationspotential.

Um die größten und massereichsten Galaxienzu untersuchen, beobachtete ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Dr. Davor Krajnovic vom Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) besonders helle Galaxien bis zu einer Entfernung von 800 Millionen Lichtjahren. Diese leben in den dichtesten Regionen des Universums – beispielsweise in Galaxienhaufen wie dem Shapley-Superhaufen. Zudem sind sie sehr selten und etwa einhundertmal massereicher als unsere Heimatgalaxie Milchstraße, die bereits eine Sternenmasse von 60 Milliarden Sonnen aufweist. Die massereichsten Galaxien sind außerdem nahezu gasfrei, zeigen keine Sternentstehungsaktivität und ihre Sterne sind mindestens 10 Milliarden Jahre alt.

Leider sind diese Galaxien zu weit von uns entfernt, um einzelne Sterne und deren Bewegung beobachten zu können. Deshalb vermisst man die durchschnittlichen Bewegungen der Sterne in bestimmten Regionen. "Dafür sind Integralfeld-Spektrographen besonders gut geeignet", erklärt Davor Krajnovic. "Wir beobachteten die Galaxien mit MUSE, dem wunderbaren Integralfeld-Spektrographen am Very Large Telescope der ESO auf dem Cerro Paranal in Chile. Massereiche Galaxien können alle möglichen Bewegungsmuster aufweisen – einige ähneln rotierenden Frisbees, andere zeigen keinen spezifischen Rotationssinn. Die Form Letzterer erinnert an runde Bälle oder vielleicht Rugbybälle. Wir haben die massereichsten Galaxien beobachtet und festgestellt, dass sie sich von anderen Galaxien unterscheiden."

Aus Scheiben werden Rugbybälle

Der Großteil der Galaxien mittlerer Masse weist sehr regelmäßige stellare Bewegungsmuster auf, wie man sie auch von Scheibengalaxien wie unserer Milchstraße kennt. Zusätzlich zu der geordneten Bewegung der Sterne gibt es auch einen klar definierten Drehsinn um die kleine Achse des Objekts; der Drehimpuls ist an der kleinen Achse einer abgeflachten Kugel ausgerichtet.

„Wir wussten, dass nur 15 Prozent der Galaxien mittlerer Masse unregelmäßige Bewegungsmuster aufweisen oder sogar generell wenig Rotation zeigen“, sagt Krajnovic. „Für solche Galaxien ist der Gesamtdrehimpulsvektor oft nicht an einer der Hauptachsen der Galaxie ausgerichtet und sie haben eine sphärische Form oder sind leicht langgezogen, ähnlich wie Rugbybälle. Einige von ihnen haben eine interessante Ausrichtung und rotieren um die längste Achse der Galaxie. Bisher waren nur wenige Fälle bekannt."

Die aktuelle Studie erschien in der Fachzeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Darin stellt das internationale Team von Astronomen fest, dass diese galaktischen "rotierenden Rugbybälle" viel häufiger vorkommen als bisher angenommen, sobald man das extreme Ende der Galaxienpopulation betrachtet: die massereichsten Galaxien im Universum.

Das Ergebnis ist bemerkenswert, da es auf ein sehr spezifisches Formationsszenario für die massereichsten Galaxien hinweist. Numerische Simulationen zeigen, dass die Rotation entlang der großen Achse durch die Verschmelzung zweier massereicher Galaxien mit ähnlicher Größe (und Masse) erzeugt werden kann, wenn diese sich auf speziellen Bahnen ereignet: eine Art Frontalzusammenstoß im Weltraum.

Diese Galaxienkollisionen sind gewaltige Ereignisse, die die inneren Strukturen der Vorläufergalaxien vollständig umformen. Die verschmolzene Galaxie ähnelt einem drehenden Rugbyball. Die inneren stellaren Bahnen werden zudem viel komplexer. Dies führt zu einer Kinematik, bei der die einfache geordnete Bewegung durch eine komplexe Strömung um eine der drei Hauptachsen eines Sphäroids ersetzt wird. Die massereichsten Galaxien stehen am Ende der Galaxienbildung und erweisen sich als sehr komplexe Sternsysteme. Die Studie trägt dazu bei, das Geheimnis der Entstehung dieser gewaltigsten galaktischen Systeme zu enthüllen.

 

Die oberen Bilder zeigen Karten der gemessenen mittleren Sterngeschwindigkeiten von zwei Galaxien: Blau bedeutet, dass sich die Sterne in diesem Teil der Galaxie uns nähern und rot von uns wegfliegen. Die Art der Rotation auf der linken Seite ist typisch für die Mehrheit der Galaxien. Die Rotation entlang der großen Achse, wie im Bild rechts, ist ungewöhnlich und trifft nur auf einen kleinen Teil der Galaxien zu. Dieser Anteil nimmt zu, je massereicher die Galaxien werden. Credit: MUSE / D. Krajnovic

 

Publikation

Davor Krajnovic et al. Climbing to the top of the galactic mass ladder: evidence for frequent prolate-like rotation among the most massive galaxies, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2018). MNRAS Publikation

https://arxiv.org/abs/1802.02591

Wissenschaftlicher Kontakt

Dr. Davor Krajnović, 0331-7499 801, dkrajnovic@aip.de

Pressekontakt

Franziska Gräfe, 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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Sonne im Visier: Maßgeschneiderte Lösung für kollaborative Erforschung

Dreidimensionales Strömungsfeld auf der Sonne am 26. September 2016, rekonstruiert aus GREGOR-Daten. Bild: Carsten Denker/AIP

Sonne im Visier: Maßgeschneiderte Lösung für kollaborative Erforschung

Europas größtes Sonnenteleskop GREGOR nimmt seit 2014 von Teneriffa aus die Sonne ins Visier und hat in dieser Zeit große Mengen an sehr komplexen, multidimensionalen Daten gesammelt. Damit dies...

Mit GREGOR verfolgen Astronominnen und Astronomen des AIP mit hoher räumlicher, zeitlicher und spektraler Auflösung aktive dynamische Prozesse auf der Sonne. Dabei stehen sie hinsichtlich der Beobachtung und Datenerfassung vor besonderen Herausforderungen, die sich aus unterschiedlichen Faktoren ergeben: Turbulenzen in der Erdatmosphäre beeinträchtigen die Bildqualität, kleine solare Strukturen entwickeln sich auf kurzen Zeitskalen von wenigen Sekunden bis zu Minuten und bei großformatigen Detektoren fallen sehr große Datenmengen an.

“Mit den leistungsfähigen Instrumenten am GREGOR Teleskop sind wir in der Lage, selbst kleinste Strukturen auf der Sonnenoberfläche zu erkennen und alle 10 bis 20 Sekunden Zeitserien hochaufgelöster Bilder zur Verfügung zu stellen,“ fasst Prof. Carsten Denker, Leiter der Arbeitsgruppe „Optische Sonnenphysik“ am AIP zusammen. „Ein rekonstruiertes Bild alle 20 Sekunden basiert auf einigen Hundert Einzelbildern. Das entspricht einer Menge von etwa 200.000 Bildern oder 4 Terrabytes pro Beobachtungstag.“

Die große Menge und die Qualität der anfallenden hochaufgelösten Bilder und Spektren sowie der benötigte Rechenaufwand in der Nachbearbeitung machen umfangreiche und effiziente Strukturen für Speicherung und Archivierung notwendig. Für die optimale Nutzung der Daten des Sonnenteleskops GREGOR wurde deshalb am AIP nun ein leistungsfähiges CRE implementiert. Diese Infrastruktur diente im ersten Schritt als zentraler Datenknotenpunkt innerhalb des GREGOR-Konsortiums, steht nun aber allen interessierten Wissenschaftlern offen. Das AIP bietet mit dem System sowohl die Speicherung der Daten als auch Zugriff darauf. Rechenressourcen sowie angepasste Werkzeuge für die Analyse und Datenverarbeitung sind ebenfalls integrale Bestandteile. Zudem werden über die CRE gut gepflegte, ausgewählte und aufbereitete Daten für die wissenschaftliche Gemeinschaft veröffentlicht.

Damit Forschungsdaten möglichst vielen Wissenschaftlern oder auch der interessierten Öffentlichkeit zur Verfügung stehen, hat sich in den letzten Jahren zunehmend das Open Access Paradigma etabliert. Auch das jetzt entwickelte CRE für die GREGOR-Daten knüpft an dieses Leitbild an und ist dezidiert auf die Anforderungen der wissenschaftlichen Gemeinschaft für hochauflösende Sonnenphysik zugeschnitten. In dem nun veröffentlichten Artikel geben die AIP-Wissenschaftler um Prof. Carsten Denker einen Überblick über die GREGOR-Daten – von den Photonen, die auf den Detektor treffen bis hin zum finalen Datenprodukt. Zudem beschreiben sie den entwickelten Ansatz zur systematischen Verarbeitung, Analyse, Verwaltung und Archivierung dieser Daten.

Das AIP hat sich unter anderem die Entwicklung von Forschungstechnologie und E-Infrastruktur als strategisches Ziel gesetzt. In enger Zusammenarbeit der beiden Forschungsbereiche E-Science und Sonnenphysik entstand so eine maßgeschneiderte Lösung für die datenspezifischen Herausforderungen hochauflösender solarer Beobachtungen, die an bodengebundenen Sonnenteleskopen wie GREGOR aufgenommen werden.

 

GREGOR Konsortium

Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysik, Freiburg

Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)

Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Göttingen

Instituto de Astrofísica de Canarias, Kanarische Inseln

 

Weitere Informationen

Fachartikel: https://doi.org/10.3847/1538-4365/aab773

Sonnenteleskop GREGOR: GREGOR

Kollaborative Forschungsumgebung (CRE): gregor.aip.de

 

Wissenschaftlicher Kontakt

apl. Prof. Dr. Carsten Denker,0331-7499 297, cdenker@aip.de

 

Pressekontakt

Dr. Janine Fohlmeister, 0331-7499 802, 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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