Er simuliert den Tod der Sterne

25.11.2015

Mit hochspezialisierten Computersimulationen erforscht Humboldt-Stipendiat Samuel Jones (University of Victoria, Kanada) die Evolution und Explosion von Sternen, um neue Einblicke in die Entstehung von Neutronensternen und den Ursprung chemischer Elemente zu erhalten. Sein Forschungsaufenthalt am Heidelberger Institut für Theoretische Studien (HITS) wird von der Alexander von Humboldt-Stiftung gefördert.

Dr. Samuel Jones
Dr. Samuel Jones (Foto: HITS)

Dr. Samuel Jones (University of Victoria, Kanada) arbeitet seit Mai 2015 als Gastwissenschaftler am Heidelberger Institut für Theoretische Studien (HITS). Der Astrophysiker kam mit einem Forschungsstipendium der Alexander von Humboldt-Stiftung nach Heidelberg. Es ermöglicht Forschern, ein selbst gewähltes langfristiges Vorhaben in Kooperation mit einem selbst gewählten wissenschaftlichen Gastgeber an einer Forschungseinrichtung in Deutschland durchzuführen. Samuel Jones wurde von Prof. Friedrich Röpke, Leiter der Forschungsgruppe Physik Stellarer Objekte (PSO), eingeladen. Er wird bis April 2017 am HITS bleiben und die Evolution und Explosion von Sternen erforschen, von denen man vermutet, dass sie ihren chemischen Fingerabdruck auf einigen der  ältesten Sterne des Universums hinterlassen haben.

Samuel Jones stammt aus der Nähe von Birmingham. Er studierte Astrophysik und Musiktechnologie an der Keele University in Großbritannien. Nach der Promotion im Jahr 2014 trat er eine Stelle als Postdoc an der University of Victoria, Kanada, in der Forschungsgruppe von Dr. Falk Herwig an. Dr. Jones ist einer der Hauptforscher der „NuGrid“, einer Gruppe von über 50 Astrophysikern aus 21 Institutionen in acht Ländern, die über die Evolution der Sterne, Supernovae und Nukleosynthese , also die Bildung von Atomkernen aus Kernteilchen, forschen.

Dr. Jones ist am HITS als Gastwissenschaftler in der von Friedrich Röpke geleiteten Forschungsgruppe „Physik Stellarer Objekte“ tätig. „Die Expertise von Fritz und der Gruppe bietet einen optimalen Rahmen, um einige der ungelösten Rätsel der Astrophysik anzugehen“, so Jones. Er erforscht die sogenannten „leichten massereichen Sterne“ –  Sterne, die acht bis zwölf Mal massiver sind als unsere Sonne.  Jones erklärt: „Es ist nicht klar, ob sie zu Neutronensternen oder Weißen Zwergen werden – oder keins von beiden.“ Nachdem er das Leben der Sterne von der Wiege bis zum Tod nachgestellt hat, wendet er sich nun ihren letzten Sekunden zu. Für sein Projekt nutzt Jones den LEAFS-(Level-set based Astrophysical Flame Simulations) Code, an dem Friedrich Röpke beteiligt war. „Diese Physik bewegt sich in zahlreichen physikalischen Disziplinen und Skalen “, erklärt Jones weiter. „In der stellaren Evolution reichen die relevanten Zeitachsen von mehreren Millionen Jahren bis hin zu wenigen Sekunden, und die räumliche Reichweite von einigen Hundert Kilometern bis zu Subzentimetern.“ Diese Forschung soll Astrophysikern dabei helfen, die Herkunft von Neutronensternen und die Fülle an chemischen Elementen in den ältesten Sternen, die uns bekannt sind, besser zu verstehen.

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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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