Erforschung des Milchstraßensystems
Der Sonderforschungsbereich „Das Milchstraßensystem“ (SFB 881) wird seine erfolgreiche Arbeit an der Ruperto Carola für weitere vier Jahre fortsetzen. Nach einer internationalen Begutachtung hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) für eine zweite Förderperiode Mittel in Höhe von gut neun Millionen Euro bewilligt. Der 2011 eingerichtete Forschungsverbund ist am Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg angesiedelt und befasst sich mit der Entstehung der Milchstraße sowie fundamentalen Fragen der Galaxienentwicklung. Als außeruniversitäre Forschungseinrichtungen wirken das Max-Planck-Institut für Astronomie und das Heidelberger Institut für Theoretische Studien mit. Sprecherin des Sonderforschungsbereichs ist Prof. Dr. Eva Grebel vom Astronomischen Rechen-Institut.
Im Mittelpunkt der Forschungsarbeiten am SFB 881 steht unsere Heimatgalaxie, die Milchstraße, die eine typische Spiralgalaxie ist und damit zur häufigsten Klasse massereicher Galaxien im Universum gehört. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Sonderforschungsbereich widmen sich der Frage nach der Entstehung und Entwicklung der Milchstraße, um Grundprinzipien der Galaxienbildung zu klären. „Aufgrund unserer Lage innerhalb der Milchstraße ist unsere Heimatgalaxie ein einzigartiges Laboratorium für die genaue Erforschung der physikalischen Prozesse, die die Galaxienentwicklung bestimmen. Im Milchstraßensystem können wir sogar ,galaktische Archäologie‘ betreiben und seine Sterne als fossile Anzeiger der chemischen Entwicklungsgeschichte und des kosmischen Materiekreislaufs nutzen“, erläutert Prof. Grebel. Mit den Arbeiten am SFB 881 ist zugleich das Ziel verbunden, Vorhersagen kosmologischer Modelle zur Galaxienentstehung im Detail zu überprüfen und die kleinskalige Verteilung dunkler Materie zu untersuchen.
Mit den Arbeiten in der ersten Förderperiode wurden auf diesem Gebiet wichtige Fortschritte erzielt, wie Prof. Grebel erläutert. So ist es erstmals gelungen, in Simulationen realistische Scheibengalaxien wie die Milchstraße zu erzeugen. Ein leistungsfähiger neuer Supercomputer unterstützt die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am SFB bei diesen aufwendigen Berechnungen. „Zudem konnten dank umfassender spektroskopischer Himmelsdurchmusterungen, an denen unser Sonderforschungsbereich beteiligt ist, die Eigenschaften der Sterne in verschiedenen Komponenten der Milchstraßenscheibe mit großer Genauigkeit vermessen werden. Dabei war es möglich, Theorien zur Scheibenentwicklung zu prüfen und zu verfeinern“, erklärt die Heidelberger Astronomin. Darüber hinaus wurden mehr als 3.000 offene Sternhaufen charakterisiert. „In den Außenbereichen der Milchstraße haben wir etliche neue Substrukturen entdeckt. Dabei handelt es sich wahrscheinlich um die Überreste von Zwerggalaxien, die von der Milchstraße ,verschlungen‘ wurden“, betont Prof. Grebel. „Zugleich wurden wichtige Durchbrüche erzielt in der Frage, wie Sterne aus Molekülwolken entstehen.“
Ein wesentlicher Schwerpunkt während der zweiten Förderperiode des SFB 881 wird die wissenschaftliche Auswertung der Daten der europäischen Satelliten-Mission „Gaia“ sein. Daran sind Heidelberger Forscherinnen und Forscher federführend beteiligt. „Gaia“ und andere große Himmelsdurchmusterungen sowie Fortschritte in der theoretischen Modellierung haben laut Prof. Grebel eine neue Dekade der Milchstraßenforschung eingeleitet. Dafür sind die Heidelberger Astronomen „hervorragend positioniert“, wie die Wissenschaftlerin betont. „Mit dem umfassenden Forschungskonzept unseres Sonderforschungsbereichs können wir wesentlich zum Verständnis der Entstehung und Funktionsweise unserer Heimatgalaxie beitragen und damit viele fundamentale Fragen der Galaxienbildung und Galaxienentwicklung untersuchen.“
Die Arbeiten am SFB 881 werden in Zusammenarbeit mit dem Haus der Astronomie durch gezielte Projekte für Schulen, durch Lehrerfortbildungen und öffentliche Vortragsreihen begleitet.
