Galaxienentwicklung und -durchmusterungen

Unser Institut ist aktiv an der Gewinnung großer Datensätze von weit entfernten Galaxien beteiligt, so z.B. an dem Projekt "STAGES", dem zweitgrößten je mit dem Hubble-Weltraumteleskop aufgenommenen Himmelsmosaik (Abbildung rechts). Im Rahmen dieser internationalen Kollaboration studieren wir die Entwicklng von tausenden von Galaxien in der Region des Galaxien-Superhaufens Abell 901/902. Die Gestalt, Größe, Sternpopulationen und viele weitere Eigenschaften der Galaxien werden untersucht um u.a. zu verstehen, warum die Zusammensetzung an unterschiedlichen Galaxientypen im früheren Kosmos anders war als im heutigen Universum. Wir studieren jedoch nicht nur die sichtbaren Galaxien, sondern auch die sogenannte dunkle Materie. Unter Ausnutzung des sogenannten schwachen Gravitationslinseneffekts konnten wir die räumliche Verteilung der dunklen Materie in Blickrichtung des Superhaufens Abell 901/902 mit sehr hoher Genauigkeit bestimmen.



Im Rahmen einer unserer weiteren Studien untersuchen wir die Entwicklung von Scheibengalaxien (unsere eigene Milchstrasse gehört zu diesem Typ von Galaxien) auf Zeitskalen von mehreren Milliarden Jahren. Hierbei benutzen wir die leistungsfähigsten Teleskope der Welt, wie z.B. das Very Large Telescope in Chile, das von der Europäischen Südsternwarte (ESO) betrieben wird. In diesem Projekt war es uns beispielsweise möglich, die Masse von weit entfernten Scheibengalaxien aus deren Rotationsgeschwindigkeit abzuleiten. Eines unserer interessantesten Ergebnisse ist die offenbar gegensätzliche Entwicklung von sichtbarer und dunkler Materie. Während letztere sich "hierarchisch" aufbaut - dies bedeutet, das kleine Strukturen aus dunkler Materie im frühen Kosmos als erste entstehen und größere, massereichere Strukturen im Verlaufe von Jahrmilliarden durch Verschmelzungsprozesse aufgebaut werden -, entwickeln sich Sterne "anti-hierarchisch" : Die Sterne in grossen, massereichen Galaxien sind älter als Sterne in kleinen, massearmen Galaxien. Diese Tendenz bedarf weiterer Erforschung, um die zugrundeliegenden physikalischen Prozesse besser zu verstehen.