Neues aus dem All

Teilchenstrahlung aus dem Weltall

Mittwoch, 18. September 2013

Prof. Dr. Werner Hofmann, MPI für Kernphysik, Heidelberg

Vor rund 100 Jahren hatte Victor Hess in einem Ballonexperiment die kosmische Teilchenstrahlung entdeckt, und in den folgenden Jahrzehnten gewannen die Astronomen immer genaueren Aufschluss über ihre Eigenschaften. Woher aber stammt sie? Weil kosmische Magnetfelder die energiereichen geladenen Teilchen von ihrer geraden Bahn ablenken, gelangen sie von allen Seiten zur Erde und geben uns keine Chance, ihre Bahn zurückzuverfolgen. Wirklich keine? Mit trickreichen Messungen kommen die Forscher dem Rätsel allmählich auf die Spur. Eine Schlüsselrolle spielt dabei die Astronomie mit hochenergetischen Gammastrahlen, die im letzten Jahrzehnt ein neues Fenster auf das Weltall geöffnet hat.

Biographische Angaben:
Prof. Dr. Werner Hofmann hat an der Universität Karlsruhe Physik studiert und dort im Jahr 1977 promoviert. Er hat sich 1980 im Fach Physik an der Universität Dortmund habilitiert. anschließend war er, zunächst als Heisenberg-Stipendiat (1981), dann als Assistant Professor (1984), Associate Professor (1985) und schließich als Professor (1987) an der University of California at Berkeley (UCB) in den USA. Seit 1988 ist er Direktor und Wissenschaftliches Mitglied am Max-Planck-Institut für Kernphysik (MPIK) in Heidelberg, seit 1989 Honorarprofessor an der Universität Heidelberg und seit 2010 Mitglied der Heidelberger Akademie der Wissenschaften.

Maser nah und fern - Radiostrahlung von Sternen und Galaxien

Mittwoch, 16. Oktober 2013

Prof. Dr. Wolfgang Duschl, Universität Kiel

Dass wir sichtbares Licht aus dem Weltall empfangen, sind wir gewohnt. Und es war über Jahrtausende die einzige Methode, Information aus dem Universum zu bekommen (von ein paar Meteoriten einmal abgesehen, mit denen man aber nicht recht viel Vernünftiges anzufangen wusste). Erst die letzten rund hundert Jahre haben uns gezeigt, dass einerseits Teilchenstrahlung aus dem All bei uns ankommt, und andererseits, dass beim Licht andere Spektralbereiche als die, die das Auge sehen kann, wichtig sind.

Im Vortrag soll es zum Einen um diese anderen Spektralbereiche, insbesondere den Radiobereich gehen, zum Anderen um eine besondere Art der Radiostrahlung, die Maser-Strahlung. Im Prinzip ist ein Maser nichts anderes als das, was in den letzten Jahrzehnten als Laser in unseren Alltag Einzug gehalten hat, nur eben bei Radio-Wellenlängen. Ich werde das Maserprinzip erläutern und dann an Beispielen aktueller Forschung zeigen, welch wichtige Rolle Maserstrahlung in der modernen Astrophysik spielt.

Biographische Angaben:
Prof. Dr. Wolfgang J. Duschl, ein gebürtiger Münchner, hat am Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching promoviert. Nach Stationen in Cambridge (England), Heidelberg und am MPI für Radioastronomie in Bonn ist er seit 2006 Direktor des Instituts für Theoretische Physik und Astrophysik an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel und seit 2012 Dekan der dortigen Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät. Parallel dazu hat er eine Forschungsprofessur (Adjunct Astronomer) am Steward Observatory der University of Arizona in Tucson (USA) inne. Sein Hauptforschungsgebiet ist die Entwicklung der Zentren von Galaxien. In den letzten Jahren wurde er in Kiel zweimal für seine Vorlesungen als bester Professor ausgezeichnet.

Hochenergie-Astrophysik und Niederfrequenz-Radioastronomie:
Die ersten Beobachtungen mit dem europäischen Radioteleskop LOFAR

Mittwoch, 27. November 2013

Prof. Dr. Heino Falcke, Radboud-Universität Nijmegen, Niederlande

Das internationale LOFAR-Teleskop (ILT) ist ein innovatives Radioteleskop für den Meter-Wellenlängenbereich, wobei Winkelauflösung und Empfindlichkeit in diesem bisher wenig erforschten Bereich gegenüber früheren Teleskopen um ganze Größenordnungen gesteigert werden. Digitaltechnologie bei hoher Bandbreite ermöglicht ein sehr vielseitiges Instrument, mit dem ein weiter Bereich wissenschaftlicher Fragestellungen angegangen werden kann. Der reguläre Beobachtungsbetrieb mit LOFAR hat gerade begonnen. Ein wichtiges wissenschaftliches Ziel ist der Nachweis der ersten Generation von Schwarzen Löchern und Galaxien im Universum im Zeitalter der Re-Ionisation sowie die Untersuchung des neutralen Wasserstoffs aus Zeiten kurz nach dem Urknall. LOFAR ist auch ein ideales Instrument zur Erforschung von kurzzeitig veränderlichen oder nur sporadisch auftretenden Radiosignalen.

Bereits jetzt hat LOFAR die empfindlichsten Radiobilder im Niedrigfrequenzbereich aufgenommen, wobei Tausende von Radioquellen nach nur wenigen Stunden Belichtung identifiziert werden konnten. Damit wurde z.B. eine Stichprobe von sehr energiereichen Radiogalaxien bei Rotverschiebungen von z>1 möglich. Die Suche nach transienten Radioquellen hat begonnen, neue Beobachtungen mit LOFAR stellen Herausforderungen für Standardmodelle der Emission von Pulsaren dar und Beobachtungen von Radioblitzen im Nanosekundenbereich, verursacht durch Luftschauer von hochenergetischer kosmischer Strahlung, ermöglichen Einblicke in die Natur von kosmischen Teilchen der höchsten Energien. Bereits die ersten Ergebnisse von LOFAR versprechen eine glänzende Zukunft für die nächste Generation von Radioteleskopen, die im „Square Kilometre Array“ (SKA), dem großen Radioteleskop der Zukunft, kulminieren werden.

Biographische Angaben:
Prof. Dr. Heino Falcke studierte Physik und Astronomie an den Universitäten Köln und Bonn. Im Jahr 1994 promovierte er über Schwarze Löcher im Zentrum der Milchstraße und anderen Galaxien an der Universität Bonn. Danach arbeitete er als Wissenschaftler in den USA mit dem Hubble Space Telescope und dem Very Large Array an der University of Maryland und dem Space-Telescope Science Institute in Baltimore. Im Jahre 1998 wurde er Mitarbeiter am Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn und habilitierte sich im Jahre 2001 zum Thema schwach-aktiver Schwarzer Löcher. Seit 2003 arbeitet er am niederländischen Forschungsinstitut ASTRON an dem Radioteleskop-Projekt LOFAR und ist seit 2007 Professor für Astroteilchenphysik und Radioastronomie an der Radboud Universiteit in Nijmegen, Niederlande. Im Jahr 2000 erhielt er den Ludwig-Biermann-Preis der Astronomischen Gesellschaft, wurde im Jahr 2006 mit dem Akademie-Preis der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften ausgezeichnet, und war Visiting Miller Professor an der Universität Berkeley. Im Jahr 2008 erhielt er für seine Forschungsarbeit einen European Research Council Advanced Grant und im Jahr 2011 den niederländischen NWO Spinoza Award, jeweils in Höhe von mehreren Millionen Euro.