Die alte Milchstraße: Ein holistischer Ansatz zur genauen Analyse metallarmer Sterne

• Antragsteller: Professor Dr. Norbert Christlieb
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 525711926

Metallarme Sterne speichern in ihren Atmosphären die Fingerabdrücke der Nukleosyntheseprozesse des frühen Universums. Daher vermitteln uns diese alten Sterne Informationen über die Eigenschaften der ersten Sterngenerationen (z.B. ihre Masseverteilung), sowie über die frühen Phasen der chemischen Entwicklung der Milchstraße. Das Ziel dieses Projekts ist die homogene Bestimmung der stellaren Parameter und Elementhäufigkeiten aller heute verfügbaren, hochaufgelösten Spektren metallarmer Sterne, sowie der vielen Millionen Spektren, die ab 2024 mit dem 4MOST-Multiobjekt-Spektrografen aufgenommen werden. Hierbei werden wir einen holistischen Ansatz benutzen, der auf Spektren angewendet werden kann, die mit verschiedenen Instrumenten mit unterschiedlicher spektraler Auflösung und Wellenlängenabdeckung aufgenommen worden sind. In die Analyse fließen außerdem photometrische, spektrophotometrische, asteroseismologische, interferometrische und astrometrische Daten ein (wobei das System tolerant gegenüber fehlenden Daten ist), sowie 3D-hydrodynamische Sternatmosphärenmodelle. Das Ergebnis sind homogene stellare Parameter und Elementhäufigkeiten auf einer intern konsistenten und extern kalibrierten Skala, was eine Voraussetzung für die Nutzung dieser ursprünglich inhomogenen Datensätze in wissenschaftlichen Analysen ist. Das Projekt ist auch von fundamentaler Bedeutung für die Auswertung der Daten, die ab 2028 mit dem hocheffizienten, hochauflösenden (R = 20.000) Nah-UV-Spektrographen CUBES aufgenommen werden, der an einem der 8m-Teleskope der ESO montiert werden wird. Die Effizienz von CUBES im nahen UV wird ca. 5-Mal höher sein als die des UVES-Spektrografen, was genaue Messungen der Häufigkeiten von chemischen Elementen ermöglichen wird, die im Nah-UV ihre stärksten Absorptionslinien haben, insbesondere viele Elemente, die in Neutroneneinfangprozessen entstanden sind. Das Projekt wird außerdem einen Rahmen und Unterstützung für die Mitgliedschaft der polnischen und deutschen Partner in den Konsortien bereit stellen, die CUBES und 4MOST entwickeln und bauen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Polen
• Kooperationspartner: Privatdozent Dr. Rodolfo Smiljanic