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Eine neue Sicht auf die Astrophysik

Neue Modelle, die aufzeigen, wie Sterne und Schwarze Löcher zu ihrer Masse kommen, verändern unser Verständnis dieser grundlegenden Prozesse, mit denen sich die Astrophysik beschäftigt.
Eine neue Sicht auf die Astrophysik
Astrophysiker streben an, die Mechanismen hinter der Entstehung und Entwicklung von Himmelskörpern, wie Sternen und Schwarzen Löchern, zu enträtseln. Diese Objekte gewinnen an Masse, da sie aufgrund der Gravitation Materie aus ihrer Umgebung anziehen. Dieser faszinierende Prozess, als Akkretion bekannt, wird gewöhnlich von einer scheibenartigen Struktur um den Himmelskörper begleitet. Ein Verständnis der Funktionsweise dieser Scheiben könnte der Schlüssel zu Antworten auf viele Fragestellungen der Astrophysik sein.

Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts "Beyond the standard accretion disk model: Theoretical foundations and observational implications" (BEYOND-STANDARD-DISK) wurden genauere Modelle für die Prozesse, die die Akkretionsscheibe beeinflussen, entwickelt.

Aufbauend auf früheren Arbeiten auf dem Gebiet hatte sich das Projektteam zum Ziel gesetzt, einen theoretischen Rahmen zu entwickeln, der Magnetfelder in Modelle sich selbst erhaltender Scheiben einbezieht. Es wurde untersucht, wie Magnetfelder die Turbulenz beeinflussen, die ermöglicht, dass sich Materie in Akkretionsscheiben spiralförmig auf die Zentralobjekte zubewegt. Durch numerische Simulationen und mathematische Berechnungen erzielte das Projektteam in verschiedenen Bereichen Fortschritte beim Verständnis der Dynamik von Magnetfeldern in Akkretionsscheiben um Sterne und Schwarze Löcher.

Ein weiteres Hauptziel des Projekts umfasste die Untersuchung der Transportprozesse in eine geringe Dichte aufweisenden Regionen der Akkretionsscheiben, aus denen die beobachtete nicht-thermische Strahlung stammt. So untersuchte das Team in Zusammenarbeit mit der Computational Astrophysics Group des Niels-Bohr-Instituts der Universität Kopenhagen, Dänemark, Plasmadynamiken auf der kinetischen Ebene. Ausgehend von diesen Ideen führte das Team auch bahnbrechende Forschungsarbeiten an verdünnten Plasmen durch, wobei neue Aspekte der magnetothermischen Instabilität (MTI) und der Wärmestrom-Auftriebs-Instabilität (HBI, von Engl. Heat-Flux-Buoyancy Instability) untersucht wurden, die in Galaxiehaufen eine Schlüsselrolle spielen.

Seine leistungsstarken Ergebnisse veröffentlichte das Team in mehreren Abhandlungen, die der Wissenschaftsgemeinde die genauen Mechanismen von Akkretionsscheiben nähergebracht haben. Von dieser Forschung, die neue Modelle und Einsichten zu Akkretionsscheiben, Planetenbildung und Einfluss von supermassereichen Schwarzen Löchern auf die Entwicklung von Galaxien geliefert hat, werden viele Gebiete der Astrophysik profitieren. Das stark international ausgerichtete Profil dieser Themen wird die Wettbewerbsfähigkeit des Europäischen Forschungsraums (EFR) auf diesem faszinierenden interdisziplinären Gebiet der theoretischen Astrophysik verbessern.

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Fachgebiete

Scientific Research
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