SFB 1601:  Die kosmische Entwicklung der Lebensräume massereicher Sterne

Fachliche Zuordnung Physik
Förderung Förderung seit 2023
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 500700252
 

Projektbeschreibung

Massereiche Sterne steuern aufgrund ihrer kurzen Lebensdauer und ihres hohen Energieausstoßes die Entwicklung von Galaxien im Laufe der kosmischen Zeit. Der vorgeschlagene Sonderforschungsbereich (SFB) wird die „Kosmische Entwicklung der Lebensräume massereicher Sterne“ entschlüsseln. Dies sind die gasförmigen Umgebungen, in denen massereiche Sterne geboren werden und mit denen sie durch ihr „Feedback“ interagieren. Über die SFB Laufzeit von 12 Jahren wollen wir die physikalischen Prozesse, die den Lebensraum massereicher Sterne von Sub-Parsec- bis Mega-Parsec-Maßstäben bestimmen, analysieren und über die gesamte Bandbreite von der Milchstraße bis ins hoch-rotverschobene Universum, wo die Reionisation einen kosmologischen Fingerabdruck hinterlässt, miteinander verbinden. Das Ziel ist es, zwei große Lücken im gegenwärtigen Verständnis zu schließen: die „räumliche Skalenlücke“, also das fehlende Bindeglied zwischen den Studien im kleinen Maßstab und den Studien im galaktischen Maßstab über die Lebensräume massereicher Sterne; und die „Umgebungslücke“, welche die Physik der Sternentstehung in den gut untersuchten Sternentstehungsgebieten in der Milchstraße und nahen Galaxien auf die extremen Umgebungen bei hoher Rotverschiebung extrapoliert. Diese Lücken sind methodisch eng verbunden, da die extremsten Umgebungen sowohl selten als auch weit entfernt und daher nur mit grober Auflösung beobachtbar sind. Beide Lücken sind komplex und schwer zu überbrücken, da die physikalischen Prozesse auf allen Ebenen eng miteinander verknüpft ablaufen. Dies erfordert eine groß angelegte gemeinsame Anstrengung. Im neuen SFB wird ein ausgewähltes Expertenteam seine Kräfte bündeln, um in enger Zusammenarbeit (i) die massereiche Sternentstehung bei hoher Auflösung, (ii) die Lebensräume massereicher Sterne auf galaktischen Skalen und (iii) die Auswirkungen der massereichen Sternentstehung in und um hoch-rotverschobene Galaxien zu untersuchen. Wir wählen dafür einen einzigartigen und ganzheitlichen Ansatz, der vier Säulen verbindet: Laborastrophysik, Entwicklung von Instrumenten, Beobachtungen, sowie theoretische Modellierung und Simulationen. Während jede Disziplin für sich herausragend ist, macht deren Kombination den SFB einzigartig und schafft die Voraussetzungen für bahnbrechende Entdeckungen. Die SFB-Partner haben ein starkes Profil als führende Akteure in großen internationalen Projekten und verfügen über umfangreiche Erfahrungen in Bau, Betrieb und Wartung ihrer eigenen Teleskope sowie der Entwicklung hochmoderner Instrumente im Infrarot-, Submillimeter- und Radiowellenbereich. Die Gelegenheit, im Jahr 2023 einen neuen SFB zu starten, ist aufgrund einer Reihe neuer und bevorstehender Entwicklungen, insbesondere dem Start des neuartigen FYST/CCAT-Prime-Teleskops, an dem die Universität zu Köln und Bonn zu 25% beteiligt sind, im Jahr 2024 einzigartig. Dieser SFB wird der nächsten Generation von Studenten ein inspirierendes Forschungsumfeld bieten.
DFG-Verfahren Sonderforschungsbereiche

Laufende Projekte

Antragstellende Institution Universität zu Köln
Beteiligte Hochschule Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
Beteiligte Institution Forschungszentrum Jülich; Max-Planck-Institut für Radioastronomie
Sprecherin Professorin Dr. Stefanie Walch-Gassner