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Projekt
Modelle von Sternhaufen auf kosmologischen Zeitskalen
Antragsteller
Professor Dr. Rainer Spurzem
Fachliche Zuordnung
Astrophysik und Astronomie
Förderung
Förderung seit 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 522952537
Unsere Milchstrasse hat etwa 150 Kugelsternhaufen (KS), die zu den ältesten Objekten unserer Galaxis gehören. Viele Galaxien der Lokalen Gruppe weisen KS auf, und KS wurden um massereiche Galaxien wie M87 entdeckt. Neueste Beobachtungen des weit entfernten Universums zeigen KS bei hohen Rotverschiebungen. Computersimulationen der Strukturbildung im Universum beginnen die Skalen von KS aufzulösen; zukünftige Instrumente und noch bessere Computermodelle werden es bald erlauben, die Anzahl und Eigenschaften von KS bis in kosmologischen Distanzen zu bestimmen. Wichtige dynamische Prozesse in KS wie interne Relaxation, Sternentwicklung, Dynamik von nahen Mehrkörper-Streuungen, Gezeitenkräfte sind zwar im Prinzip verstanden, aber es fehlt noch immer ein zusammenhängendes Bild der Entwicklung von KS. Höchstleistungsrechner mit GPU-Beschleunigung und direkte N-Körper-Simulationen erlauben zum ersten Mal eine größere Stichprobe von vollständigen Modellen dieser rätselhaften Objekte zu erstellen, welche eine realistische Teilchenzahl und alle relevanten astrophysikalischen Effekte enthält. Unsere Modelle werden in enger Zusammenarbeit mit Monte Carlo (MOCCA) Modellen durchgeführt - letztere erlauben eine weitaus größere Anzahl von Modellen, geben aber weniger Details der individuellen Geschichte einzelner Objekte wieder. KS sind Quellen von Gravitationswellen durch verschmelzende schwarze Löcher und Neutronensterne; unsere Modelle werden die Eigenschaften dieser Quellen aus KS bestimmen. Weiterhin planen wir Referenzmodelle einiger KS unserer Galaxis, welche mit hochauflösenden spektrophotometrischen Beobachtungsdaten des MUSE Instrumentes am Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte verglichen werden können, die durch unsere Kooperationspartner aus der beobachtenden Astrophysik gewonnen werden.
DFG-Verfahren
Sachbeihilfen
Internationaler Bezug
China, Großbritannien, Italien, Japan, Polen
