Öffentliche Vorträge in Bad Münstereifel

Verbotenes Universum - Die Zeit der Schwarzen Löcher

Mittwoch, 03. April 2013, 19:30

Priv-Doz. Dr. Silke Britzen

Schwarze Löcher sind Phänomene, die sich in einer Welt der Superlative abspielen. Die größten vorstellbaren Energiemengen, der Anfang des Universums, die größten Massen, die dichteste Materie. Noch wissen wir viel zu wenig über sie. Unser Kosmos besteht zu 95% aus einer dunklen Komponente, deren physikalische Natur die Wissenschaft zurzeit (noch) nicht kennt. Es gibt wohl kaum ein Thema, bei dem sich Wissenschaft und Science Fiction so nahe kommen.

Die Forschung befindet sich auf der Jagd nach Schwarzen Löchern und versucht zu ergründen, was jenseits unseres physikalischen Verständnisses liegt. Gelingt den Forschern schon in naher Zukunft der entscheidende Durchbruch, um die spielregeln des Kosmos zu verstehen? Oder bleibt uns der Blick in diesen Bereich des Universums dauerhaft verboten?

Astronomie ist eine spannende Wissenschaft, weil sie voller Rätsel ist. Mit jeder Lösung dringen wir ein bißchen tiefer ein - in die Gehemnisse und Schönheit des Kosmos.

Die Referentin ist Autorin eines unter dem Titel "Verbotenes Universum - die Zeit der Schwarzen Löcher" erschienenen Buches zu diesem Themenbereich.

Biographische Angaben:

Priv-Doz. Dr. Silke Britzen hat an der Universität Bonn Physik, Astronomie und Mathematik studiert und im Jahr 1997 nach dem Diplom in Physik mit einer Promotion im Fach Astronomie abgeschlossen. Beide Arbeiten (Diplom und Dissertation) hat sie am MPI für Radioastronomie in Bonn in der Forschungsabteilung Radioastronomie/VLBI (Very Long Baseline Interferometry) durchgeführt. Sie arbeitete als Postdoc in der NFRA (Netherlands Foundation for Research in Astronomy) in Dwingeloo, Niederlande, mit Untersuchungen im Rahmen eines europäischen Forschungsprojekts zur Bestimmung kosmologischer Parameter, anschließend an der Landessternwarte Heidelberg. Im Jahr 2004 erfolgte an der Universität Heidelberg die Habilitation als Stipendiatin der Claussen-Simon Stiftung (Thema: High energy radiation from AGN and radio jets on pc- and kpc-scales). Seit November 2003 ist sie als wissenschaftliche Mitarbeiterin am MPI für Radioastronomie beschäftigt. Silke Britzen ist Leiterin des europäischen Projekts "Black Holes in a Violent Universe" und Autorin des im Jahr 2012 erschienenen Buches "Verbotenes Universum - die Zeit der Schwarzen Löcher".

Kometen - Wanderer im Universum

Mittwoch, 08. Mai 2013, 19:30

Priv.-Doz. Dr. Jürgen Kerp

Im Jahr 2013 werden voraussichtlich zwei Kometen unseren Himmel schmücken. Im Oktober 2014 wird ein Komet vermutlich knapp einer Kollision mit dem Planeten Mars entgehen. Was ist los im Sonnensystem? Ist das der normale Alltag für die Planeten im Sonnensystem oder doch eher ungewöhnlich?

Dieser Vortrag schlägt eine zeitliche Brücke zwischen der Entstehung des Sonnensystems und unserer Zeit heute. Er vermittelt Ihnen einen Einblick in den Aufbau des Sonnensystems und seiner Entwicklung, in dem Kollisionen zwischen Planeten, Kometen und Asteroiden vormals "alltägliche" Ereignisse darstellten, doch heute zur extremen Aussnahme geworden sind. Zudem werden Tipps zur Beobachtung des Kometen ISON im November/Dezember gegeben, damit Sie dieses spektakuläre Ereignis selbst genießen können.

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. Jürgen Kerp ist Projektleiter von EBHIS, dem Effelsberg-Bonn HI Survey.

Magnetfelder in Galaxien

Mittwoch, 05. Juni 2013, 19:30

Dr. Rainer Beck

Magnetfelder sind allgegenwärtig. Ein starkes Magnetfeld schützt die Erde vor der schädlichen Kosmischen Strahlung - ohne Magnetfelder gäbe es kein höheres Leben. Auch der übrige Kosmos wäre ziemlich langweilig: keine Sonnenflecken, keine Sonnenkorona, keine Pulsare, keine Quasare. Die Geburt eines Sterns kommt nicht ohne die Hilfe von Magnetfeldern aus. Mangels magnetischer Monopole, die Magnetfelder zerstören könnten, sind Magnetfelder sehr langlebig. In der Frühzeit des Universums gab es bereits Magnetfelder, die die Bildung von Milchstraßensystemen unterstützt haben. Diese fossilen Felder wurden in Galaxien durch gigantische Dynamos verstärkt.

Mit dem 100m-Radioteleskop Effelsberg konnten erstmals "Magnetkarten" von Galaxien erstellt werden. Es gelang der Nachweis, dass Magnetfelder in Spiralgalaxien viel stärker und wichtiger sind als bisher angenommen. Die kommende Generation von neuartigen Radioteleskopen wie LOFAR und SKA wird sich daher intensiv der Erforschung der kosmischen Magnetfelder widmen.

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, z.B. 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.

Neue Wege der Satellitennavigation: Pulsare als kosmische Wegweiser

Mittwoch, 17. Juli 2013, 19:30

Prof. Dr. Werner Becker

Seit Jahrtausenden navigieren und orientieren sich Menschen auf der Erde anhand der Gestirne am Himmel. Werner Becker und seine Arbeitsgruppe am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching haben nun eine Navigationsmethode entwickelt, die auf den periodischen Signalen von Neutronensternen beruht. Diese soll es Raumsonden in Zukunft möglich machen, sich eigenständig im Weltall zurechtzufinden. Haben Sie sich schon einmal gefragt, wie sich Raumschiff "Enterprise" aus der gleichnamigen Fernsehserie in den Tiefen des Weltalls zurechtfindet? Mit welchem Navigationssystem es seinen Weg durch die Galaxis findet? Pulsare könnten der Schlüssel zu dieser interstellaren Navigation sein. Das ist keine Science-Fiction, sondern könnte bereits bei künftigen Raumfahrtmissionen zur Anwendung kommen. Der Vortrag stellt die pulsarbasierte Navigationsmethode im Detail vor und geht auf die technologischen Herausforderungen sowie mögliche Anwendungen ein. Ein Übersichtsartikel zum Thema aus dem Tagungsband "High Energy Astrophysical Phenomena: Instrumentation and Methods for Astrophysics" ist über den "astro-ph"-Preprint-Server im Internet zugänglich: Autonomous Spacecraft Navigation With Pulsars.

Biographische Angaben:

Prof. Dr. Werner Becker ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE) und leitet die "International Max-Planck Research School for Astrophysics" (Doktorandenschule) an der Universität München. Er hat an der Unvisersität Bonn Physik studiert und ging dann zur Ludwig-Maximilians-Universität München, wo er im Jahr 1995 mit einer Untersuchung über Pulsare mit dem Röntgen-Satelliten ROSAT promoviert wurde. Seine Forschungsarbeiten konzentrieren sich auf Neutronensterne, Pulsare und Supernova-Überreste. Für deren Untersuchung hat er eine Reihe der großen Röntgen-Observatorien wie ROSAT, BeppoSax, ASCA, XMM und Chandra eingesetzt, aber auch Beobachtungen im optischen (New Technology Telescope (NTT) und Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) und das Hubble-Teleskop) bzw. im Radio-Spektralbereich (mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg und dem Australia Telescope) durchgeführt. Dazu arbeitet er mit einer Reihe von internationalen Forschungsgruppen zusammen (Hochenergie-Astrophysik am Marshall-Space Flight Center in Huntsville, Pulsar-Gruppe der Universität Berkeley, Massachussetts Institute of Technology (MIT) in Boston, Pennsilvania State University, Consiglio Nazionale Delle Ricerche (CNR) in Palermo/Italien, Universität Kreta, die Institute RIKEN und ISAS in Tokio/Japan, die Universitäten Sydney/Australien und Hongkong sowie das Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn). Seit April 2003 ist er Privatdozent für Astronomie und seit 2009 außerplanmäßiger Professor an der Ludwig-Maximilians-Universität München.

Centaurus A - Die größte Radiogalaxie am Himmel

Mittwoch, 07. August 2013, 19:30

Dr. Norbert Junkes

Centaurus A ist die nächstgelegene aktive Radiogalaxie in einer Entfernung von nur gut 10 Millionen Lichtjahren. Von der zentralen Energiequelle dieser Galaxie gehen energiereiche Materiestrahlen oder Jets aus, deren Radiostrahlung sich bis zu einem Abstand von fast einer Million Lichtjahre vom Zentrum der Galaxie am Himmel verfolgen lässt. Das entspricht einer scheinbaren Gesamtausdehnung von über 8 Grad am Himmel - oder 16 mal dem Mond nebeneinander am Himmel.

Centaurus A ist eine der stärksten Radioquellen am Himmel. Sie konnte bereits Mitte letzten Jahrhunderts als eine der ersten Radioquellen überhaupt mit einem bekannten Objekt im sichtbaren Licht, nämlich der Galaxie NGC 5128, identifiziert werden. Das geschah mit Hilfe einer raffinierten Konstruktion, dem in der Nähe von Sydney/Australien aufgebauten "Seeklippen-Interferometer", mit dem man erstmals eine genügend hohe Winkelauflösung auch bei langwelliger Radiostrahlung erreichen konnte.

Die Galaxie steht im Sternbild des Zentauren und damit soweit südlich am Himmel, dass sie von Mitteleuropa aus nie über dem Horizont sichtbar wird. Geeignete Beobachtungsorte liegen auf der Südhalbkugel der Erde, zum Beispiel in Chile, Südafrika oder auch Australien.

Der Referent hat die Galaxie Centaurus A während seiner Postdoc-Zeit in Australien mit dem etwa 40 km westlich von Sydney gelegenen Parkes-Radioteleskop untersucht und wird darüber berichten, wie auch über neuere Resultate aus unterschiedlichen Wellenlängenbereichen. Bei Centaurus A kann man im Detail studieren, was bei vielen ungleich weiter entfernten Radiogalaxien nur schwer erfasst werden kann.

Das Portal "Astronomy Picture of the Day" der NASA präsentiert unter dem Titel Centaurus Radio Jets Rising ein schönes Bild der gewaltigen Ausdehnung der Radiogalaxie Centaurus A am Himmel.

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 Facilit, 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. Norbert Junkes ist seit 2008 im Vorstand der Astronomischen Gesellschaft.

LOFAR - Die Technik hinter einem europaweit vernetzten Radioteleskop

Mittwoch, 04. September 2013, 19:30

Dr. Andreas Horneffer

LOFAR, das "LOw Frequency ARray", ist ein neues Radioteleskop in Europa für Messungen im Meterwellenlängenbereich, entsprechend Frequenzen von 10 bis 240 Megahertz. In diesem Frequenzbereich hat die Radioastronomie vor ca. 80 Jahren begonnen. Unter anderem durch ein zunehmendes Maß an künstlisch erzeugten Radiosignalen (Radio Frequency Interference oder RFI) seit den 1970er Jahren hat sich der Schwerpunkt der Radioastronomie auf Messungen im Gigahertz-Bereich (cm- und mm-Wellenlängen) verlagert. Dank neuartiger Technik mit schnellen Analog-Digital-Wandlern und schnellen Computern ist es heutzutage möglich, die Störstrahlung herauszufiltern und im Meterwellenbereich erneut erfolgreich zu beobachten.

Aufbauend auf dieser Technologie besteht LOFAR aus einer Reihe von Einzelstationen mit Feldern von einfachen Dipolen, die als Antennenfeld lokal zusammengeschaltet werden. Eine dieser Stationen liegt auf dem Gelände des Radio-Observatoriums Effelsberg, unmittelbar südlich des 100-m-Radioteleskops. Insgesamt 46 solcher Stationen in sechs europäischen Ländern, mit dem Zentrum in den Niederlanden, sind über schnelle Datenleitungen miteinander verbunden und bilden das Radio-Interferometer LOFAR.

Der Vortrag berichtet über den Aufbau und die technischen Grundlagen von LOFAR sowie über erste Ergebnisse.

Biographische Angaben:

Dr. Andreas Horneffer hat an der Universität Karlsruhe Physik studiert und dort 2001 mit einer Diplomarbeit unter dem Titel "Aufbau eines Flash-ADC Systems und Messung der Zeitstruktur ausgedehnter Luftschauer mit dem KASCADE-Experiment" abgeschlossen. Er hat im Jahr 2005 an der Universität Bonn und am Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) im Fach Astronomie promoviert, mit einer Dissertation unter dem Titel "Measuring Radio Emission from Cosmic Ray Air Showers with a Digital Radio Telescope". Von 2005 bis 2010 war er als Postdoc in der Abteilung für Radioastrononie und Astroteilchenphysik an der Universität Nimwegen und ist seit Oktober 2010 in der Forschungsabteilung "Radioastronomische Fundamentalphysik" am MPIfR in Bonn.
 

ALMA und die Suche nach komplexen Molekülen im All

Mittwoch, 23. Oktober 2013, 19:30

Dr. Arnaud Belloche

Das Leben auf der Erde basiert auf komplexen Molekülen wie etwa den Aminosäuren, die Bestandteile der Proteine sind. Die Frage, ob solche komplexen Moleküle auch außerhalb des Sonnensystems existieren, ist noch komplett offen. In den letzten vier Jahrzehnten wurden ca. 180 verschiedene Moleküle, meistens durch ihre Strahlung im Radio- oder Millimeterbereich, im All entdeckt. Diese Entdeckungen erfolgten in Richtung von Sternentstehungsgebieten oder ausgedehnten Atmosphären von Sternen in einem späten Entwicklungsstadium. Dank der ständigen Entwicklung von immer leistungsfähigeren Instrumenten und Teleskopen wird die Liste von Molekülen jedes Jahr erweitert. Eine große Erwartung in diesem Forschungsgebiet beruht auf dem Atacama Large Millimetre Array (ALMA), einem neuen internationalen Interferometer, das in über 5000 m Höhe in der trockensten Wüste der Welt gebaut wird.

Dieser Vortrag wird über die Suche nach komplexen Molekülen im All berichten, und die herausragenden Fähigkeiten von ALMA in diesem Bereich vorstellen.

Biographische Angaben:

Dr. Arnaud Belloche hat von 1995 bis 1999 an der Ecole Normale Supérieure in Cachan und an der Universität Paris-Sud Physik studiert. Er hat in 2002 am Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) in Saclay und an der Universität Paris-Sud im Fach Astronomie promoviert. In den Jahren 2002-2003 war er an der Ecole Normale Supérieure in Paris als "Attaché temporaire d'enseignement et de recherche" beschäftigt. Seit 2003 arbeitet er als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) in Bonn, wo er sich der Untersuchung von Sternentstehungsgebieten und der Suche nach komplexen Molekülen im All mit Radioteleskopen widmet.

SKA - das "Square Kilometre Array

Mittwoch, 06. November 2013, 19:30

Dr. Hans-Rainer Klöckner

Das Square Kilometre Array (SKA) ist ein Technologie-Teleskop der Superlative. Es handelt sich um ein globales Mehrzweck-Radio-Interferometer der nächsten Generation, das aus einer großen Anzahl von Einzelantennen besteht. Im Gegensatz zu klassischen Radioteleskopen kann  das SKA vom Prinzip her einen Großteil des Himmels in kürzester Zeit beobachten und somit wird es das weltweit führende Radioteleskop für Abbildungen und Kartierungen des Himmels ( „Imaging and Survey”) sein. Aufgrund der Kombination aus beispielloser Vielseitigkeit und Empfindlichkeit wird dieses Teleskop neue Türen zu astronomischen Entdeckungen nicht nur in Radiowellenlängenbereich aufstoßen; es wird die Kosmologie und die Gravitationsphysik revolutionieren. Das SKA mit einer effektiven Empfangsfläche von einer Million Quadratmeter wird das mit Abstand größte Radioteleskop der Erde darstellen, das den Himmel in einem Frequenzbereich von 50 MHz bis 14 GHz untersuchen kann. Das SKA wird in zwei Phasen gebaut werden, wobei erste wissenschaftliche Ergebnisse schon im Jahr 2019 erwartet werden können. Die volle Inbetriebnahme des gesamten Teleskops ist für 2024 geplant.

Dieser Vortrag wird das SKA-Projekt vorstellen, die Planung und die technischen Herausforderungen erläutern, sowie die wissenschaftlichen Möglichkeiten aufzeigen.

Biographische Notiz:

Hans-Rainer Klöckner hat sein Studium der Physik und Astronomie im Jahr 1998 an der Universität Bonn mit einer Diplomarbeit zum Thema „Vergleich von neutralem Wasserstoff (HI) und Magnetfeldstrukturen in unserer Milchstraße“ am Radioastronomischen Institut der Universität Bonn (heute Teilbereich des Argelander-Instituts für Astronomie, AIfA) abgeschlossen. Er hat im Jahr 2004 am Kapteyn-Institut der Universität Groningen/Niederlande über das Thema „Extragalaktisches Hydroxyl (OH)“ promoviert und hat als Postdoc, zunächst bei ASTRON/Niederlande und dann im Bereich „Observational Cosmology“ an der Universität Oxford/Großbritannien gearbeitet. Im Rahmen dieser Arbeit war er bereits an einer Design-Studie zum SKA beteiligt. Seit Januar 2010 ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter am Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn und stellvertretender europäischer Projektwissenschaftler für das SKA.