Das Universum neu vermessen

8.12.2020

Das Heidelberger Institut für Theoretische Studien (HITS) ist am ERC Synergy Grant “UniverScale” beteiligt. Ein internationales Team aus Polen, Frankreich Chile und Deutschland arbeitet mit einer Kombination aus verschiedenen Methoden daran, die Entfernungen zwischen den Galaxien neu zu bestimmen.

Kai Polsterer, Gruppenleiter Astroinformatik (Foto: HITS/Keskin)

Eines der schwierigsten Probleme in der Astronomie ist die Messung von Entfernungen im Universum. Die Kenntnis der Abstände von Galaxien ist für viele astrophysikalische Untersuchungen von grundlegender Bedeutung. Der Europäische Forschungsrat (ERC) bewilligte jetzt einen ERC Synergy Grant in Höhe von 13,9 Millionen Euro für das  „UniverScale“-Projekt zur Neuvermessung des Universums.  An dem internationalen Projekt mit dem Titel „Sub-percent calibration of the extragalactic distance scale in the era of big surveys” ist neben den Projektleitern aus Polen, Frankreich und Chile auch das HITS als sogenannter „Beneficiary“ beteiligt.

Die Astroinformatik-Gruppe unter der Leitung von Kai Polsterer befasst sich in diesem Projekt mit besonders weit entfernten Galaxien aus der Frühzeit des Universums, vor ungefähr 12 Milliarden Jahren. Sie bringt dabei ihre statistische Expertise mit der Expertise des Astrophysikers Francisco Pozo Nuñez im „Reverberation Mapping“ zusammen, einer zusammen mit dem HITS neu entwickelten Methode zur Berechnung der Masse von Schwarzen Löchern, die hier für die Kartierung der Galaxien eingesetzt wird. Dafür bewilligte der ERC 750.000 Euro.

Die Galaxien des frühen Universums leuchten aufgrund ihrer massereichen, aktiven, galaktischen Kerne („active galactic nuclei“), zu denen meistens ein Schwarzes Loch gehört, meist sehr stark. Die Astroinformatik-Gruppe entwickelt gemeinsam mit Francisco Pozo Nuñez die „Reverberation Mapping“-Methode weiter. Damit wollen die Forscher/-innen die Lichtlaufzeit oder „Echos“ abschätzen, die aus verschiedenen Regionen in der Akkretionsscheibe derart energiereicher Galaxien stammen. Der Fluss der supermassereichen Schwarzen Löcher in Kombination mit den Echos des Lichts liefert eine sehr hohe Präzision und eine völlig unabhängige Schätzung der Entfernungen zu diesen Galaxien. Die Entfernungen ermöglichen es, die Geschichte des Universums bis heute zu untersuchen. Diese Untersuchungen können dabei helfen, die Eigenschaften der sogenannten „Dunklen Energie“ näher zu bestimmen.

Medienkontakt:
Dr. Peter Saueressig
Head of Communications
Heidelberger Institut für Theoretische Studien (HITS)
Tel +49-6221-533-245
peter.saueressig@h-its.org

Wissenschaftlicher Kontakt:
Dr. Kai Polsterer
Astroinformatics Group (AIN)
Heidelberger Institut für Theoretische Studien (HITS)

Über das HITS

Das Heidelberger Institut für Theoretische Studien (HITS) wurde 2010 von dem Physiker und SAP-Mitgründer Klaus Tschira (1940-2015) und der Klaus Tschira Stiftung als private, gemeinnützige Forschungseinrichtung ins Leben gerufen. Das HITS betreibt Grundlagenforschung in den Naturwissenschaften, der Mathematik und der Informatik. Dabei werden große, komplexe Datenmengen verarbeitet, strukturiert und analysiert und computergestützte Methoden und Software entwickelt. Die Forschungsfelder reichen von der Molekularbiologie bis zur Astrophysik. Die HITS Stiftung, eine Tochter der Klaus Tschira Stiftung, stellt die Grundfinanzierung der HITS gGmbH auf Dauer sicher. Die Mittel dafür erhält sie von der Klaus Tschira Stiftung. Gesellschafter des HITS sind neben der HITS Stiftung die Universität Heidelberg und das Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Das HITS arbeitet außerdem mit weiteren Universitäten und Forschungsinstituten sowie mit industriellen Partnern zusammen. Die wichtigsten externen Mittelgeber sind das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) und die Europäische Union.

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