Die Entstehung von Galaxien

Die Entstehung von Galaxien ist nach wie vor eines der grössten Probleme der Astrophysik. Neben der Tatsache, dass sehr viele physikalische Prozesse bei der Bildung einer Galaxie zusammenspielen und damit eine Modellierung ansich schwierig ist, ist ein Großteil der "Geburt" von Galaxien durch grosse Mengen interstellarem Staubes verdeckt. Daher können traditionelle optische Teleskope keine Aufschlüsse liefern, sondern man muss Beobachtungen der Staubeigenschaften durchführen und damit Rückschlüsse auf die verdeckte junge Galaxie ziehen. Staub emittiert Strahlung hauptsächlich bei Wellenlängen im fernen Infrarot und im Submillimeterbereich, welche noch nicht gut erforscht sind, da erst seit kurzem große Teleskope für diese Wellenlängen verfügbar sind. Die Situation wird sich nochmals drastisch verbessern durch das geplante Herschel Space Observatory und durch das Atacama Large Millimetre Array. Daher ist jetzt die beste Zeit, das Problem der Galaxienentstehung anzugehen. Das Ziel des Projekts ist es, die Epoche der Galaxienentstehung, die Sternentwicklungsgeschichte und Kollisionsraten junger Galaxien sowie ihre Abhängigkeit von deren Umgebung zu verstehen. Grosse Anstrengungen werden auch in der Beobachtung unternommen durch bestehende und geplante (innerhalb der vorgesehenen Projektdauer) Himmelsdurchmusterungen im fernen Infrarot und im Submillimeterbereich, sowie durch ausgewählte weiterführende Beobachtungen in anderen Wellenlängenbereichen. Die theoretischen Bemühungen konzentrieren sich auf die Verbesserung und Erweiterung bestehender Modelle für die Entstehung und Entwicklung von Galaxien, welche für das lokale Universum gute Ergebnisse liefern, aber noch nicht für die Zeit getestet wurden, zu der die meisten Galaxien entstehen. Dies erfordert nämlich die Miteinbeziehung von guten Modellen für jene Prozesse, die für diese Zeit wichtig sind, insbesondere jene, die mit der Bildung und Entwicklung von Staub zusammenhängen. Das endgültige Ziel ist es, ein theoretisches Modell zu entwickeln, das gut mit den Beobachtungsdaten übereinstimmt und zugleich hilft, diese richtig zu interpretieren, aber auch hilft, neue Beobachtungsprojekte im Submillimeter - Wellenlängenbereich zu entwickeln. Ganz besonders bestrebt sind wir, am Ende des Projekts zu verstehen, welche physikalischen Prozesse die Häufigkeit und Verteilung der Submillimeter Quellen am Himmel bestimmen, was ihre Eigenschaften, wie die bolometrische Helligkeit oder die Staubtemperatur, am meisten beeinflusst und welches die Konsequenzen für die Galaxienentehungsmodelle und für die Kosmologie sind.

Die Entstehung von Galaxien ist nach wie vor eines der grössten Probleme der Astrophysik. Neben der Tatsache, dass sehr viele physikalische Prozesse bei der Bildung einer Galaxie zusammenspielen und damit eine Modellierung ansich schwierig ist, ist ein Großteil der "Geburt" von Galaxien durch grosse Mengen interstellarem Staubes verdeckt. Daher können traditionelle optische Teleskope keine Aufschlüsse liefern, sondern man muss Beobachtungen der Staubeigenschaften durchführen und damit Rückschlüsse auf die verdeckte junge Galaxie ziehen. Staub emittiert Strahlung hauptsächlich bei Wellenlängen im fernen Infrarot und im Submillimeterbereich, welche noch nicht gut erforscht sind, da erst seit kurzem große Teleskope für diese Wellenlängen verfügbar sind. Die Situation wird sich nochmals drastisch verbessern durch das geplante Herschel Space Observatory und durch das Atacama Large Millimetre Array. Daher ist jetzt die beste Zeit, das Problem der Galaxienentstehung anzugehen. Das Ziel des Projekts ist es, die Epoche der Galaxienentstehung, die Sternentwicklungsgeschichte und Kollisionsraten junger Galaxien sowie ihre Abhängigkeit von deren Umgebung zu verstehen. Grosse Anstrengungen werden auch in der Beobachtung unternommen durch bestehende und geplante (innerhalb der vorgesehenen Projektdauer) Himmelsdurchmusterungen im fernen Infrarot und im Submillimeterbereich, sowie durch ausgewählte weiterführende Beobachtungen in anderen Wellenlängenbereichen. Die theoretischen Bemühungen konzentrieren sich auf die Verbesserung und Erweiterung bestehender Modelle für die Entstehung und Entwicklung von Galaxien, welche für das lokale Universum gute Ergebnisse liefern, aber noch nicht für die Zeit getestet wurden, zu der die meisten Galaxien entstehen. Dies erfordert nämlich die Miteinbeziehung von guten Modellen für jene Prozesse, die für diese Zeit wichtig sind, insbesondere jene, die mit der Bildung und Entwicklung von Staub zusammenhängen. Das endgültige Ziel ist es, ein theoretisches Modell zu entwickeln, das gut mit den Beobachtungsdaten übereinstimmt und zugleich hilft, diese richtig zu interpretieren, aber auch hilft, neue Beobachtungsprojekte im Submillimeter - Wellenlängenbereich zu entwickeln. Ganz besonders bestrebt sind wir, am Ende des Projekts zu verstehen, welche physikalischen Prozesse die Häufigkeit und Verteilung der Submillimeter Quellen am Himmel bestimmen, was ihre Eigenschaften, wie die bolometrische Helligkeit oder die Staubtemperatur, am meisten beeinflusst und welches die Konsequenzen für die Galaxienentehungsmodelle und für die Kosmologie sind.