Die Entstehung der Milchstraße verstehen

• Antragsteller: Ivan Minchev, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 273216187

In den nächsten zehn Jahren werden große Durchmusterungen der Milchstraße, so wie zum Beispiel die gerade gestartete Weltraummission Gaia, genaue Positionen, stellare Parameter und Geschwindkeiten für bis zu einer Milliarde Sterne bereistellen. Solch eine Datenbank mit Beobachtungsdaten wird die nötige Genauigkeit haben um die Struktur, Entstehung und Entwicklung unserer Milchstraße im Detail aufzudecken, und damit unser Wissen über andere Galaxien erheblich übertreffen. Jedoch benötigen wir um diese extrem genauen Daten zu analysieren und zu interpretieren drastisch verbesserte Modelle. Die steigende Komplexität der beobachteten Substruktur im Phasenraum von Milchstraßensternen erfordert hochentwickelte numerische Modelle, in denen die Asymmetrie der Scheibe (z.B. gravitative Störungen durch den Balken, die Spiralarme und verschmelzended Satellitengalaxien) und nicht-Gleichgewichtsprozesse selbstkonsistent berücksichtigt werden. Weil Sterne sich von Ihrem Geburtsort wegbewegen (d.h. radial wandern), ist es von besonderer Bedeutung die chemische Information in den Modellen mitzuführen um die Entwicklungsgeschichte der Milchstraße aufzudecken. Der Grund dafür ist, daß die chemische Zusammensetzung der stellaren Atmosphären über ihre Lebensdauer konserviert wird, so daß wir daraus Hinweise ableiten können, wann und wo der jeweilige Stern geboren wurde. Ich schlage ein Programm vor, daß Scheibenmodelle der Milchstraße weiterentwickeln wird und alle oben erwähnten Problem behandeln wird. Diese Forschung wird vom Leibniz Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) beherbergt, das die Gaia-Folgemission 4MOST anführt und bei den Meisten großen Durchmusterungen der Milchstraße beteiligt ist (RAVE, SEGUE, APOGEE, Gaia-ESO). Wir werden Tests für verschiedene Entwicklungsszenarios der Milchstraße durchführen unter Ausnutzung eines neuen Verfahrens, das ausgefeilte chemische Entwicklungsmodelle, die in der Lage sind eine große Anzahl chemischer Elemente mitzuverfolgen, mit kosmologischen Simulationen auf dem neuesten Stand der Technik verbindet. Das letztendliche Ziel des Projekts ist es die Aggregation der Milchstraße zu verstehen, unter voller Ausschöpfung verfügbarer und zukünftiger Daten und unserer Modelle.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen