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The actual astrophysical research at ZAH covers a broad spectrum in theory and observation ranging from nearby stars, via the Milky Way, external galaxies and quasars, up to the microwave background. The ZAH is involved furthermore in the development and building of instrumentation and the processing of special hard- and software.

A special focal point is represented by the "Sonderforschungsbereich" SFB 439 "Galaxies in the Young Universe", where all astronomical institutes in Heidelberg participate.
The Heidelberg Graduate School of Fundamental Physics in the frame of the excellence initiative aimes to the interrelation of particle physics and cosmology.

Star formation and evolution

Viele Aspekte der Sternentstehung aus dem Interstellaren Medium, wie der Gravitationskollaps, Astrochemie, Hydrodynamik und der Energie-/Strahlungstransport (ARI, ITA) werden modelliert. Die Physik der heißen Sterne (ITA, LSW) und Zustand und Dynamik der kompakten Überreste der Sternentwicklung (ARI, ITA) werden untersucht. Hierhin gehört auch die Untersuchung von Planetensystemen wie die Suche nach Exoplaneten (ARI, LSW), die Physik der Planetenentstehung von der Staubbildung bis zur Dynamik von Planetesimals (ARI, ITA) sowie die Erforschung von Objekten unseres Planetensystems (ARI, ITA).

Milky Way and galaxy evolution

Im Rahmen der Entwicklung von Galaxien als Ganzes werden 3 große Gebiete bearbeitet: i) Die Untersuchung der chemischen Zusammensetzung, des Alters und der Kinematik von aufgelösten Sternpopulationen (ARI) reicht von den sonnennahen Sternen, über Sternhaufen, Scheibe und Halo unserer Milchstraße, bis zu Nachbargalaxien über die Grenzen der Lokalen Gruppe hinaus (SDSS, RAVE, Pan-STARRS, zukünftig Gaia). ii) Die Stellardynamik (ARI) behandelt die Entwicklung von Sternhaufen, die Struktur von Spiralgalaxien, die Wechselwirkung und Verschmelzung von Galaxien und von massereichen Schwarzen Löchern in Galaxienkernen. iii) Die Analyse des Materiekreislaufs (ARI, ITA) umfasst die chemische Entwicklung der Sterne und des interstellaren Mediums sowie die Sternentstehungsgeschichte unserer Milchstraße und Nachbargalaxien.

In komplexen Modellen zur chemodynamischen Entwicklung von Galaxien (ARI, ITA) wird das Zusammenspiel all dieser Aspekte untersucht.

Cosmology, active galaxies and Black Holes

Ein wesentlicher Aspekt der Entwicklung des Universums ist die Strukturbildung und die globale Entwicklung der Galaxien im dunklen Universum: Entschlüsselung der Rätsel der dunklen Materie und der dunklen Energie (ITA); Untersuchungen zur Dunklen Materie in Galaxienhaufen (ARI, ITA); Beobachtungen und Analyse von Radiogalaxien, Quasaren, Blazars, Heimatgalaxien von QSOs (LSW); Akkretion und Jets von AGNs (LSW); Dynamik und Gravitationswellenabstrahlung von Schwarzen Löchern (ARI).