Die Kinematik der inneren Regionen der Magellanschen Wolken

• Antragstellerin: Professorin Maria-Rosa Cioni, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 543919886

Die inneren Regionen von Galaxien gehört zu den interessantesten und am schwierigsten zu untersuchenden Gebieten, da sie das stärkste Gravitationspotenzial aufweisen und unter Umständen dichte Sternsysteme, Gas und Staub sowie ein supermassereiches Schwarzes Loch beherbergen. Die Große und die Kleine Magellansche Wolke sind unser nächstgelegenes Paar irregulärer Zwerggalaxien, und die Lokalisierung ihrer Gravitationszentren ist aufgrund der gegenseitigen dynamischen Wechselwirkung und ihrer Wechselwirkung mit der Milchstraße nicht trivial. In diesem Projekt geht es darum, die stellaren Populationen in den Zentren der Magellanschen Wolken zu charakterisieren. Vor Allem werden die kinematischen Signaturen quantifiziert, die durch die mit den Strukturen der Galaxien verbundenen Massenverteilungen geprägt sind. Insbesondere erwarten wir, die Position eines vermuteten Schwarzen Lochs im Zentrum der Großen Magellanschen Wolke und Strömungsbewegungen weg von der Kleinen Magellanschen Wolke quantifizieren zu können. Mehrere photometrische Durchmusterungen über einen breiten Wellenlängenbereich haben Daten zur Entschlüsselung verschiedener Eigenschaften der Magellanschen Wolken geliefert: ihrer Sternentstehungsgeschichte, ihrer dreidimensionalen Struktur, ihres Rotationsmusters, ihrer Gezeitenschweife und ihrer zugehörigen Satelliten. Trotz großer Fortschritte bei der Charakterisierung der Außenregionen der Magellanschen Wolken sind unsere Möglichkeiten in den Zentralregionen aufgrund der hohen Sterndichten eingeschränkt. Dieses Projekt zielt darauf ab, aus der VISTA-Durchmusterung (Visual and Infrared Survey Telescope for Astronomy) des Magellanschen Wolkensystems Kapital zu schlagen, indem tiefere, räumlich höher aufgelöste und qualitativ hochwertige Aufnahmen über mehrere Epochen analysiert werden, die den stellaren Inhalt und die Kinematik der zentralen 1.5 Quadratgrad der Magellanschen Wolken untersuchen. Die auf VISTA basierenden Tangentialgeschwindigkeiten in Kombination mit den Radialgeschwindigkeiten von 4MOST (4-Meter-Multi-Object Spectroscopic Telescope), das 2024 in Betrieb gehen soll, werden es uns ermöglichen, das dreidimensionale Geschwindigkeitsmuster für Sternpopulationen mit unterschiedlichem mittleren Alter zu rekonstruieren. Mit Hilfe einfacher analytischer Modelle werden wir die resultierenden Geschwindigkeitskarten interpretieren und die dynamischen Strukturen mit der morphologischen Entwicklung der Galaxien in Verbindung bringen. Darüber hinaus wird das Erscheinen der Gaia-Datenfreigabe Nr. 4, die Produkte der Sky-Mapper-Bilder dichter stellarer Regionen enthält, sowohl die Homogenität als auch die Vollständigkeit der Analyse erheblich verbessern. Es könnte auch möglich sein, die kinematische Signatur von Sternpopulationen unterschiedlicher Metallizität und ihre möglichen Verbindungen zur Geschichte der Interaktion und Verschmelzung der Magellanschen Wolken zu untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen