Forschung
Hochenergieastrophysik
Überblick
In der Theoretischen Astrophysik wird eine Vielzahl von Ansätzen zur beobachtungsnahen Auswertung, meistens mit numerischen Methoden, verfolgt. Schwerpunkt bildet derzeit die Interpretation von Beobachtungen aktiver Galaxienkerne, Gamma Ray Bursts und anderer astrophysikalischer Systeme mit vermuteten Schwarzen Löchern. Dazu werden theoretische Modelle über nichtthermische Strahlungsprozessen und Teilchenbeschleunigung in Überschallströmungen entwickelt und phänomenologisch ausgewertet.
Die Modelle sind für Beobachtungen im gesamten elektromagnetischen Spektrum von der Radio- bis zur Gammastrahlung sowie für die Neutrinoastronomie und die Erforschung des Ursprungs der kosmischen Strahlung relevant. Im Rahmen internationaler Zusammenarbeit mit Arbeitsgruppen aus der Theoretischen Physik werden auch Prozesse untersucht, bei denen Gammastrahlung durch eine schwache Selbstwechselwirkung der Dunkelmaterie zustande kommt oder bei denen messbare Effekte der Quantengravitation auftreten ("Astroteilchenphysik").
Möglicherweise wurde die Signatur supersymmetrischer Dunkelmaterie bereits vor Jahren mit dem Satellitenobservatorium CGRO in der extragalaktischen Gamma- Hintergrundstrahlung detektiert (Elsässer & Mannheim 2004).
Der Lehrstuhl ist an einer Reihe grossangelegter Beobachtungsprogramme mit erdgebundenen und weltraum-basierten Observatorien aus verschiedensten Bereichen des elektomagnetischen Spektrums beteiligt. Seit 2008 überwacht das Fermi Gamma-Ray Observatory den gesamten Gammastrahlen-Himmel im GeV Bereich. Noch höher-energetische Gamma-Emission wird mithilfe des MAGIC Teleskops beobachtet. Gleichzeitig werden die Jets aktiver Galaxienkerne, die den extragalaktischen Gamma-Himmel dominieren, auch im Radiobereich studiert und mit unerreichter Winkelauflösung in den MOJAVE und TANAMI Programmen abgebildet. Koordinierte Multiwellenlängen-Beobachtungen unter Einbeziehung weiterer Observatorien im infraroten, optischen, ultravioletten und Röntgen-Bereich erlauben die Messung der breitbandigen spektralen Energiedichteverteilung. Im Wechselspiel mit weiter entwickelten theoretischen Modellen werden die energiereichsten permanenten Strahlungsquellen im Universum so in all ihren charakteristischen Ausprägungen untersucht.
Links
- MOJAVE-Radio-Interferenz-Beobachtungsprogramm
- TANAMI-Radio-Interferenz-Beobachtungsprogramm
- Fermi-Satellitenmission und begleitende Radio-Beobachtungen
- Homepage der MAGIC-Kollaboration
