Öffentliche Vorträge in Bad Münstereifel

Galaxien im Radiolicht

Mittwoch, 1. April 2009

Dr. Rainer Beck, MPIfR

Vor rund 13 Milliarden Jahren entstanden riesige Gaswolken, die Vorläufer der Milchstraßensysteme (Galaxien). Radiowellen aus jener Zeit können bis zum heutigen Tage empfangen werden. Später wurde das Gas kühl und dicht genug, um Sterne hervorbringen zu können. Manche Galaxien gingen großzügig mit ihrem Baumaterial um und bestehen heute nur aus gealterten Sternen, andere sind noch immer von "jugendlichem" Aussehen. Diese Vielfalt der Erscheinungsformen macht die Faszination der Galaxien aus.

Fast alle Galaxien senden Radiowellen aus. Radioteleskope ermöglichen einen ungetrübten Blick durch den interstellaren Staub hindurch in die Entstehungsgebiete neuer Sterne. Viele Moleküle wurden durch ihre Radio- Linienstrahlung entdeckt. Die Überreste von Supernova-Explosionen produzieren die schnellen, geladenen Teilchen der "Kosmischen Strahlung", die durch ihre Synchrotron-Strahlung Magnetfelder sichtbar machen. Diese reichen weit über den Bereich der Sterne hinaus. Daher sind Galaxien im Radiobereich erheblich größer als auf optischen Aufnahmen.

Eine wichtige Rolle bei der Erforschung der Galaxien spielt seit fast 40 Jahren das 100m-Radioteleskop bei Bad Münstereifel-Effelsberg. Das Max-Planck-Institut für Radioastronomie ist auch an der Entwicklung neuer internationaler Radioteleskope (LOFAR, ALMA und SKA) beteiligt.

Biographische Angaben:

Dr. Rainer Beck hat von 1969 bis 1975 an der Ruhr-Universität Bochum Physik und Astronomie studiert. Er hat 1979 in Bonn in Astronomie promoviert und ist seit 1980 Mitarbeiter am Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn. Sein Hauptarbeitsgebiet sind Magnetfelder in Galaxien; seine Forschungsgebiete umfassen darüber hinaus auch Radiohalos von Galaxien und Kosmische Strahlung. Er hat eine Reihe von Tagungen zu diesem Thema organisiert, zuletzt The Origin and Evolution of Cosmic Magnetism in Bologna (September 2005), und ist Mitherausgeber des Fachbuchs Cosmic Magnetic Fields. Er ist ebenso Mitherausgeber des "German LOFAR White Paper" (MPIfR 2005) und hat die erste deutsche LOFAR-Tagung im September 2005 in Köln organisiert.

Naturkonstanten im Universum

Mittwoch, 6. Mai 2009

Dr. Christian Henkel, MPIfR

Nach dem Standardmodell der Teichenphysik sollten alle auf der Erde messbaren grundlegenden physikalischen Konstanten, zumindest in ihren Grenzwerten bei niedriger Energie, nicht variabel sein und und in keiner Weise von Zeit und Raum abhängen. Inzwischen wurde aber eine Vielzahl von kosmologischen Modellen entwickelt, die diese wegen iherer Einfachheit attraktive "Konstanz der Konstanten" in Frage stellen.

In meinem Vortrag werde ich die physikalischen Konstanten, die unsere Welt zusammenhalten, und ihre Wirkungsweise vorstellen, um dann auf neuartige, Zeit und Raum umspannenende Messungen einzugehen. Die Genauigkeit dieser Messungen sowie ihre Relevanz für das Verständnis unseres Universums wird im Mittelpunkt des Vortrags stehen.

Biographische Angaben:

Dr. Christian Henkel hat an der Universität Bonn Physik und Astronomie studiert, 1977 sein Diplom in Physik erhalten und 1980 in Astronomie promoviert. Unterbrochen von Forschungsaufenthalten in Berkeley (University of California) und Holmdel (Bell Laboratories) in den Jahren 1982 und 1983 ist er seit 1980 als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Max-Planck-Institut für Radioastronomie. Sein Forschungsgebiet liegt im Bereich der Millimeter- und Submillimeterastronomie, mit Schwerpunkten auf der Untersuchung von Sternentstehungsgebieten und von extragalaktischen Megamasern.

Neutrales Gas in der Milchstraße

Mittwoch, 3. Juni 2009

Priv.-Doz. Dr. Jürgen Kerp, AIfA

Die Strahlung des Zentrums der Milchstraße war das erste radioastronomische Signal, das die Menschheit empfangen hat. Seit den Pioniertagen von Karl Jansky und Grote Reber hat sich unser Wissen um die Entwicklung der Milchstraße und all der ihr zugehörigen Objekte dank der Radioastronomie gewaltig potenziert. Unbeeinflusst von der Verteilung von Staub und Gas gelangt die Radiostrahlung zur Erde. Hier wird mittels klassischen Radioteleskopen und den State-of-the-Art Softwareteleskopen die Strahlung aus dem Tiefen des Zentrums der Milchstraße oder die Strahlung des diffusen Gases in weit entfernten Halo der Milchstraße analysiert. Der Vortrag stellt die Möglichkeiten und Fähigkeiten der modernen Radioastronomie vor und eröffnet Einblicke in die zukünftigen Entwicklungen.

Biographische Angaben:

Priv.-Doz. Dr. Jürgen Kerp hat von 1984 bis 1990 Physik und Astronomie an der Universität Bonn studiert. Von 1990 bis 1991 hat er seine Diplomarbeit am Max-Planck-Institut für Radioastronomie verfertigt, von 1991 bis 1994 am Radioastronomischen Institut der Universität Bonn promoviert. Nach Postdoc-Positionen in Bonn und Garching ist er seit 1998 als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Radioastronomischen Institut der Universität Bonn (heute Teilbereich des Argelander-Instituts für Astronomie der Universität Bonn) angestellt. Im Jahr 2004 hat er sich an der Universität Bonn im Fach Astronomie habilitiert.

Entdeckungen mit dem Radioteleskop Effelsberg

Mittwoch, 1. Juli 2009

Dr. Uwe Bach, MPIfR

Das 100-m-Radioteleskop des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie (MPIfR) in Effelsberg ist bis heute eines der beiden größten vollbeweglichen Radioteleskope der Erde. Auch nach fast 40 Jahren ist es ein begehrtes Forschungsinstrument und wird von Wissenschaftlern aus vielen Ländern der Erde benutzt. Seit es im Jahre 1972 in Betrieb genommen wurde hat es zu einer Reihe bedeutender Entdeckungen in verschiedenen Bereichen der Astronomie wie unserer Milchstraße, Pulsaren, Kometen und fernen Quasaren geführt und beigetragen. In diesem Vortrag möchte ich einige der Höhepunkte aus der Forschung des Radioteleskop Effelsberg vorstellen.

Biographische Angaben:

Dr. Uwe Bach hat von 1995 bis 2000 Physik und Astronomie an der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn studiert. Von 2000 bis 2001 hat er seine Diplomarbeit in der VLBI-Gruppe des Max-Planck-Institut für Radioastronomie angefertigt und anschließend von 2001 bis 2004 auch dort promoviert. Nach einem zwei jährigen Postdoc-Stipendium am Osservatorio Astronomico die Torino in Italien von 2004 bis 2006, kam er zurück als Wissenschaftlicher Mitarbeiter und Freund des Teleskops zum Radioteleskop in Effelsberg.

Vom Sterntod zur Entstehung neuer Sterne

Mittwoch, 5. August 2009

Dr. Norbert Junkes, MPIfR

Das Leben der Sterne entspricht einem Zyklus von Werden und Vergehen. Sterne entstehen aus Verdichtungen und Klumpen in Gaswolken, bei denen schließlich im Zentrum bei hohen Dichten und Temperaturen Kernfusionsreaktionen einsetzen - ein neuer Stern ist geboren. Die Kernverschmelzung von Wasserstoff zu Helium, die längste Phase im Leben eines Sterns, wird als Hauptreihe bezeichnet. Massearme Sterne, wie auch unsere Sonne, enden als Weißer Zwerg, während massereichere Sterne nach einer Reihe von Kernfusionsprozessen bis hin zum Eisen in einer gewaltigen Explosion als Supernova enden. Dabei bleibt eine extrem kompakte Quelle (Neutronenstern oder Schwarzes Loch) im Zentrum übrig, aber es wird auch eine ganze Menge Material als Supernova-Überrest in die Umgebung abgeblasen. Dieses Material bildet die Keimzelle für die Entstehung einer neuen Generation von Sternen.

Der Vortrag berichtet über Beispiele für Supernova-induzierte Sternentstehung, sowohl in unserer Milchstraße als auch in der nächsten Nachbargalaxie, der Großen Magellanischen Wolke.

Biographische Angaben:

Dr. Norbert Junkes hat von 1979 bis 1986 an der Universität Bonn Physik und Astronomie studiert (Diplomarbeit 1986), und dann 1989 am Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) im Fach Astronomie zum Thema "Supernova-Überreste und ihre Wechselwirkung mit dem interstellaren Medium" promoviert. Nach wissenschaftlicher Tätigkeit in Australien (Australia Telescope National Facility, ATNF, Sydney), in Kiel (Institut für Theoretische Physik und Astrophysik) und in Potsdam (Astrophysikalisches Institut Potsdam, AIP) arbeitet er seit Februar 1998 am MPIfR im Bereich der Öffentlichkeitsarbeit.

Das 25-m Teleskop auf dem Stockert:
Vom Wegbereiter der Radioastronomie zum technischen Denkmal

Mittwoch, 2. September 2009

Dr. Wolfgang Reich, MPIfR

Das 1956 erbaute 25-m Radioteleskop auf dem Stockert war die wichtigste Antenne für die radioastronomische Forschung in Deutschland bis zur Inbetriebnahme des Effelsberger 100-m Teleskops 1971. Beide Teleskope stehen nahe bei Bad Münstereifel. Die Erfahrungen mit dem Stockert-Teleskop haben wichtige Informationen zum erfolgreichen Betrieb des 100-m Teleskops geliefert. Die Radiosternwarte auf dem Stockert gehörte zur Universität Bonn, wurde aber fast 10 Jahre lang vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie betrieben. Neben den Forschungsprogrammen wurde auch die Ausbildung von Radioastronomen betrieben, die später astronomische Großprojekte gestaltet haben.

Der Vortragende hat den Forschungsbetrieb auf dem Stockert von 1968 an bis zur Einstellung des Messbetriebs in den 1980er Jahren miterlebt. Er beschreibt technische Entwicklungen und die erzielten Forschungsergebnisse aus dieser Zeit, von denen einige noch heute von Bedeutung sind.

Biographische Angaben:

Dr. Wolfgang Reich hat an der Universität Bonn Physik, Mathematik und Astronomie studiert und im Jahr 1972 mit dem Diplom abgeschlossen. Im Jahr 1976 hat er, ebenfalls an der Universität Bonn, promoviert und war als wissenschaftlicher Assistent am Radioastronomischen Institut der Universität Bonn (1976 bis 1981) und am Max-Planck-Institut für Radioastronomie (seit 1981) tätig. Im Jahr 1987 hat er sich sieben Monate als Stipendiat der "Japan Society for the Promotion of Science" am Nobeyama Radio-Observatorium in Japan aufgehalten. In den Jahren 1994 bis 1997 war er Stationsleiter am Radio-Observatorium Effelsberg und Leiter der Teleskopabteilung des Instituts. Seit 2007 ist er Gastprofessor am National Astronomical Observatory (NAOC) in China. Seine Forschungsinteressen umfassen Radiokartierungen der Milchstraße, Magnetfelder in unserer Milchstraße, außerdem Untersuchungen von Supernova-Überresten und des Zentrums unserer Milchstraße.

Fundamentalphysik mit Hilfe der Astronomie

Mittwoch, 30. September 2009

Prof. Dr. Michael Kramer, MPIfR

Radioastronomische Messmethoden erlauben die Studien zahlreicher Fragen der fundamentalen Physik. Diese reichen von der Zustandsgleichung ultra-dichter Materie bis hin zur Untersuchung fundamentaler Kräfte wie dem Magnetismus und der Gravitation. Dazu werden insbesondere schnell-rotierende Neutronensterne untersucht, die als Radiopulsare sichtbar sind. Deren Beobachtung erlaubt unter anderem Tests der Allgemeinen Relativitätstheorie und alternativer Gravitationstheorien und strebt darüberhinaus die Detektierung eines langwelligen kosmologischen Gravitationswellenhintergrunds an.

Weitere Untersuchungen verwenden die Informationen, die in der Radiostrahlung über kosmische Magnetfelder enthalten sind. So werden Pulsare verwendet, um die magnetische Milchstraße zu studieren, während die Beobachtung entfernter Galaxien Auskunft über den kosmischen Magnetismus gibt. Magnetfelder spielen auch bei der Entstehung und der Entwicklung von Neutronensternen eine Rolle, so dass Supernovae wie auch die Eigenschaften unterschiedlicher Arten von radio-lauten Neutronensternen studiert wird.

Diese Forschungsrichtung ist eng mit der Entwicklung innovativer Radioteleskope verbunden und engagiert sich in Projekten wie LOFAR und dem Square-Kilometre Array (SKA) und der Wissenschaft, die durch diese gigantischen Teleskope ermöglicht werden wird.

Biographische Angaben:

Prof. Dr. Michael Kramer stammt aus Köln und hat an den Universitäten Köln und Bonn Physik studiert. Er hat das Physik-Studium im Jahr 1993 in Bonn mit einer Diplomarbeit zum Thema "Pulsare" abgeschlossen und dort im Jahr 1995 mit der Dissertation "High Frequency Observations of Pulsars" im Fach Astronomie promoviert. Von 1993 bis 1998 war er wissenschaftlicher Mitarbeiter am MPI für Radioastronomie in Bonn. Im Jahr 1996 wurde er von der Max-Planck-Gesellschaft mit der Otto-Hahn-Medaille ausgezeichnet. Das damit verbundene Stipendium führte ihn 1998 für ein Jahr zur University of California-Berkeley. Seit 1999 ist er am Jodrell Bank Radio Observatory der Universität Manchester in England, an der er, zunächst als "Lecturer", dann als "Reader" (Associate Professor) und schließlich als "Full Professor" lehrte. Ab März 2005 war er dort auch Leiter der Pulsar-Gruppe.

Seit März 2009 ist Michael Kramer Direktor am Max-Planck-Institut für Radioastronomie und Leiter der Forschungsgruppe "Radioastronomische Fundamentalphysik". Im Juli 2009 wurde er mit dem prestigeträchtigen Marcel-Großmann-Preis bei der Marcel-Großmann-Konferenz in Paris ausgezeichnet.

Hochauflösende Radiobeobachtungen von aktiven Galaxienkernen

Mittwoch, 4. November 2009

Dr. Thomas Krichbaum, MPIfR

Manche Galaxien sind so leuchtstark, dass sie noch in den größten kosmologischen Entfernungen von Milliarden Lichtjahren relativ leicht zu erkennen sind. Diese sogenannten aktiven Galaxienkerne, zu denen auch die bekannten Quasare am Rande des Universums gehören, geben den Astrophysikern immer noch viele Rätsel auf. Die zur Zeit beste Erklärung der gigantischen Energiemengen, die ein solches Objekt freizusetzen vermag, ist die der Energieumwandlung durch ein großes Schwarzes Loch im Zentrum der jeweiligen Galaxie. Durch die weltweite Zusammenschaltung von Radioteleskopen lassen sich diese Galaxien bildgebend und im Detail untersuchen, mit einer Winkelauflösung - oder salopp gesprochen Vergrößerung, die der des menschlichen Auges um bis zu 3 Millionen Mal überlegen ist.

Im Vortrag mit zahlreichen Bildern wird auf allgemein verständliche Weise der Stand der Erforschung der Aktiven Galaxien und ihrer zentralen Schwarzen Löcher dargestellt, unter Berücksichtigung neuerer Ergebnisse zum großen Schwarzen Loch im Zentrum unserer Milchstraße.

Biographische Angaben:

Dr. Thomas P. Krichbaum hat Physik und Astronomie studiert und 1990 an der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität zu Bonn promoviert. Seit 1997 gehört er zum festen wissenschaftlichen Stab des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie in Bonn. Sein Hauptforschungsgebiet ist die Physik kompakter galaktischer und extragalaktischer Objekte, insbesondere die der aktiven Galaxienkerne. Er ist federführend beteiligt an der Weiterentwicklung der interkontinentalen Radiointerferometrie (VLBI: Very Long Baseline Interferometry) hin zu den kürzesten Radiowellenlängen, den Millimeterwellen. In diesem Wellenlängenbereich lässt sich die Winkelauflösung von VLBI nochmals um etwa eine Größenordnung steigern.