Potsdam ist einer der vier wichtigsten Standorte astrophysikalischer Forschung in Deutschland. Außerhalb der Universität sind hier drei international führende außeruniversitäre Einrichtungen mit astrohphysikalischem Bezug beheimatet, die mit einzigartiger Themenvielfalt in diesem Bereich forschen und über gemeinsame Berufungen, außerplanmäßige Professuren, gemeinsame Arbeitsgruppen und Honorarprofessuren die universitäre Lehre stärken. Der Forschungsbereich Astrophysik an der Universität Potsdam zeichnet sich durch eine besonders intensive Vernetzung mit den außeruniversitären Instituten aus.
Der Lebenszyklus von Sternen, Planeten, Gas und Galaxien
In der stellaren Astrophysik liegt der Forschungsschwerpunkt an der Universität Potsdam (UP) auf dem Gebiet der massereichen Sterne und deren Sternwinde. Aus der Beobachtung und Analyse von Sternspektren wird der Lebensweg der Sterne bis in ihr Endstadium eines Weißen Zwergs, Neutronensterns oder Schwarzen Lochs erforscht. Die Planetologie untersucht zudem die Eigenschaften planetarer und stellarer Staubscheiben.
In der galaktischen und extragalaktischen Astrophysik geht es um die Erforschung der diffusen Gaskomponente im Universum. Die Analyse des Gases im Raum zwischen den Sternen und Galaxien, des interstellaren und intergalaktischen Mediums,liefert wichtige Informationen über die chemische Entwicklung der Galaxien vom frühen Universum bis heute. Die Astroteilchenphysik schließlich widmet sich den teilchenphysikalischen Aspekten kosmischer Objekte.
UP-Arbeitsgruppen Astrophysik:
- Stellare Astrophysik
- Interstellares und Intergalaktisches Medium
- Planetologie
- Experimentelle Astroteilchenphysik (mit DESY)
- Theoretische Astroteilchenphysik (mit DESY)
- Plasma-Astrophysik (mit DESY)
Von der Sonne bis zu entfernten Galaxien
Forscherinnen und Forscher des Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) in den Bereichen „Kosmische Magnetfelder“ und „Extragalaktische Astrophysik“ beschäftigen sich mit der Entschlüsselung von Struktur, Bildung und Entwicklung von kosmischen Objekten - von der Sonne und Einzelsternen bis hin zu unserer Milchstraße und anderen Galaxien. Ziel ist das Verständnis der physikalischen Prozesse auf all diesen Skalen. Dazu gehören magnetische Dynamos, Turbulenz, Feedback durch Sterne und supermassive Schwarze Löcher sowie die Wirkung Dunkler Materie und Dunkler Energie.
Darüber hinaus entwickeln Forschende und Ingenieurinnen und Ingenieure des Bereichs Forschungsinfrastruktur und -technologie am AIP zukunftsweisende Instrumentierung und Software für internationale astronomische Großprojekte auf dem Boden und im Weltraum.
AIP-Forschungsbereich Kosmische Magnetfelder
- Magnetohydrodynamik und Turbulenz
- Sonnenphysik
- Sternphysik und Exoplaneten
AIP-Forschungsbereich Extragalaktische Astrophysik
- Milchstraße und die lokale Umgebung
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Zwerggalaxien und der Galaktische Halo
-
Galaxien und Quasare
- Kosmologie und Hochenergie-Astrophysik
AIP-Forschungsinfrastruktur und -technologie
- Teleskopsteuerung und Robotik
- Hochauflösende Spektroskopie und Polarimetrie
- 3D- und Multi-Objekt-Spektroskopie
- Supercomputing und E-Science
- Faseroptische Spektroskopie und Sensorik (innoFSPEC)
Hochenergetische Strahlung aus dem Weltall
Ziel der weltweiten Zusammenarbeit in der Astroteilchenphysik ist es, ein grundlegendes Verständnis der Rolle hochenergetischer Teilchen und Prozesse in der Entwicklung des Universums zu erlangen. Erstmalig ist es dabei möglich, alle kosmischen Boten, von der kosmischen Teilchenstrahlung über Gammastrahlung und kosmische Neutrinos bis hin zu Gravitationswellen zu messen und diese Informationen mit Beobachtungen der klassischen Astronomie zu einem neuen Bild des Hochenergie-Universums zu verknüpfen. Das noch sehr junge Feld dieser kombinierten Beobachtungen verschiedener Boten („Messenger“) trägt den Namen Multimessenger-Astronomie.
Forscherinnen und Forscher sowie Fachleute der Ingenieurwissenschaften bei DESY sind an der Planung und am Bau und Betrieb von großen Observatorien und Experimenten der Astroteilchenphysik maßgeblich beteiligt.
DESY-Forschungsbereich Astroteilchenphysik:
- Neutrino-Astronomie
- Gamma-Astronomie
- Theoretische Astroteilchenphysik
Gravitationswellen aufspüren
Am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (AEI) in Potsdam und Hannover werden in vier Abteilungen theoretische und experimentelle Aspekte von Gravitationswellen erforscht. Diese „Kräuselungen der Raumzeit“ wurden 1916 von Einstein vorhergesagt und 2015 erstmals direkt gemessen.
Das Ziel der Potsdamer Forschung mit astrophysikalischem Bezug ist es, genaue analytische und numerische Modelle von Gravitationswellen-Quellen zu entwickeln, um einzigartige astrophysikalische und kosmologische Informationen aus den beobachteten Wellenformen zu entnehmen und Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie im Bereich starker Gravitationsfelder zu überprüfen.
AEI-Abteilungen und Arbeitsgruppen mit astrophysikalischem Bezug:
- Astrophysikalische und Kosmologische Relativitätstheorie
- Numerische und relativistische Astrophysik
- Theoretische Kosmologie (ERC-Forschungsgruppe)
