Forschungsprofil
Das ARI ist seit vielen Jahren in der
Astrometrie
aktiv und war
insbesondere beteiligt an der Datenauswertung für den Satelliten
HIPPARCOS.
Während damals Daten von etwa 120.000 Sternen analysiert
wurden, wird das Satellitenprojekt
Gaia - eine Cornerstone-Mission der
europäischen Raumfahrtorganisation ESA mit Startdatum im Jahr 2011 -
deutlich genauere Daten für über 1 Milliarde Sterne gewinnen.
Die Gaia-Datenanalyse und
wissenschaftliche Auswertung ist in mehrere Teilprojekte
untergliedert, wobei sich das ARI insbesondere
beim Core Processing, First Look
und bei der Erstellung des Gaia-Datenarchivs engagiert.
Die wissenschaftliche Auswertung der Gaia-Daten wird unser Verständnis
von der Entstehung und Entwicklung der Milchstraße revolutionieren.
Bei der
Stellardynamik
geht es um Untersuchungen zur Struktur, Dynamik
und Massenverteilung von Sternsystemen. Dies reicht von sonnennahen
Sternen über Sternhaufen, die Milchstrasse und anderen Galaxien bis hin
zu kosmologischen Fragestellungen. Neben Radialgeschwindigkeits- und
Eigenbewegungsstudien stehen besonders numerische Simulationen der
dynamischen Entwicklung von Sternsystemen im Vordergrund. Am ARI gibt es
große Erfahrung im Umgang mit Parallelrechnern. Zur numerischen
Simulation werden Computernetzwerke eingesetzt, die zusätzlich mit
Spezialhardware für die Auswertung sehr vieler gravitativer
Wechselwirkungen versehen sind
(GRAPE Boards).
Gerade wurde ein neuer
64-Prozessor Parallelrechner installiert, der im Rahmen des Projekts
GRACE
(Volkswagenstiftung) und des
SFB439
bewilligt wurde.
Die Arbeiten zur
Galaxienentwicklung
konzentrieren sich zum Teil auf
nahe, in Einzelsterne auflösbare Galaxien wie unsere eigene Milchstraße
und ihre Begleiter, und zum Teil auf das integrierte Licht ferner
Galaxien und Galaxienhaufen. Die Erforschung der Struktur, Dynamik und
Entwicklung von Spiral- und Zwerggalaxien beruht vor allem auf
Untersuchungen ihrer stellaren Populationen (einschließlich der Physik von
Weißen Zwergen und von
Sternhaufen), die es erlauben, detaillierte 'galaktische Archäologie'
zu betreiben. Internationale Großprojekte wie
RAVE,
SDSS
und
Pan-STARRS,
an denen das ARI beteiligt ist, liefern hierzu einen wesentlichen Teil
der Beobachtungsdaten, die durch komplexe chemodynamische und kosmologische
Simulationen ergänzt werden. Bei entfernten Galaxienhaufen finden auch
Röntgenbeobachtungen Verwendung.
Der
Gravitationslinseneffekt, also die Lichtablenkung durch
massereiche Objekte im Weltall, sorgt für Positionsänderung,
Verzerrung, Verstärkung von weit entfernten Sternen,
Galaxien und Quasaren. Die dramatischste Auswirkung des starken
Gravitationslinseneffekts sind Doppel- und Mehrfachabbildungen. Am ARI
werden einerseits Mehrfachquasare untersucht im Hinblick auf
Helligkeitsänderungen, Lichtkurven, Bestimmung der Signalverzögerung
('time delay') und Microlensing. Andererseits wird der
Gravitationslinseneffekt genutzt, um Planeten um andere Sterne zu
finden.
Das ARI hat bis heute eine lange Reihe von
astronomischen Katalogen erstellt, etwa
ARIAPFS (Datenbank für die Scheinbare Örter der Fundamentalsterne),
ARICNS (Datenbank für Sonnennahe Sterne),
ARIHIP (astrometrisch verbesserte Daten des Satelliten HIPPARCOS), oder
FK6 (Sechster Katalog der Fundamentalsterne).
Neben dem primären Ziel - der Bereitstellung astrometrischer Daten - werden im
ARICNS auch astrophysikalische Daten unterschiedlicher Natur angeboten und im
ARIHIP zahlreiche Informationen zur Doppelsternnatur der Katalogsterne
gegeben.
