Rückkopplungsmechanismen Aktiver Galaktischer Kerne über Zeit und Raum

• Antragstellerin: Dr. Dominika Wylezalek
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 417705232

Supermassive schwarze Löcher gehören zu den rätselhaftesten Objekten, die Astronomen seit mehr als 100 Jahren zu verstehen versuchen. Es wird heute angenommen, dass alle Galaxien im Universum ein supermassives schwarzes Loch bergen. Zudem ist die Energie, die bei der Akkretion von schwarzen Löchern, AGN (aktive galaktische Kerne), frei wird, wichtig in Theorien der Galaxienentwicklung geworden und scheint das Wachstum von massiven Galaxien zu regulieren. Diese Energie ist oft größer als die Bindungsenergie der Galaxie, sodass Gas aufgeheizt oder gar aus der Galaxie herausgedrückt werden kann, auch wenn nur ein kleiner Teil der Akkretionsenergie an das Gas koppelt. Das kann Sternentstehungsprozesse hemmen. Bereits vor zwei Jahrzehnten wurde über die wichtige Rolle von AGN in der Galaxienentwicklung spekuliert. Erst kürzlich wurden diese Überlegungen durch neue, aufwändige Beobachtungen, wieder relevant. Es bleibt jedoch unklar, wie genau die Kopplung zwischen Akkretionsenergie und Materie auf galaktischen Skalen funktioniert. Die Kraft und das Ausmaß solcher Rückkopplungsmechanismen, AGN Feedback genannt, ist weiterhin eines der großen ungelösten Themen in der modernen Astrophysik. Die beantragte Emmy Noether Gruppe wird sich darauf konzentrieren, konkrete Hinweise für die Selbstregulierung von AGN und ihrer Galaxien zu finden, das Ausmaß von AGN Feedback zu vermessen, und zu verstehen, welche Rolle AGN in der Galaxienentwicklung einnehmen. Die Gruppe wird mit Hilfe von hochmodernen bodengebundenen und Weltraum-Teleskopen umfangreiche Beobachtungskampagnen durchführen. Ziel ist es, die Eigenschaften von von AGN angetriebenen Winden zu untersuchen und zu bestimmen, wie und wie viel Gas sie aus ihrer Galaxie entfernen können. Insbesondere wird die Gruppe "Integral Field Unit" Beobachtungen nutzen, wodurch räumlich aufgelöste Stern- und Gasbewegungen gemessen werden können. Dies ermöglicht fundamental neue Methoden zur Analyse von AGN Feedback. Die Gruppe wird moderne statistische Methoden und Analysetechniken auf diese hochdimensionalen Datensätze anwenden. Ziel ist es, die internen Strukturen von AGN Feedback Signaturen zu charakterisieren, die Ausflussmassen und Energien zu messen und den Grund für Anregung des Gases zu bestimmen. Dadurch wird die Gruppe die primären Prozesse, die die Galaxienentwicklung über die kosmische Zeit hinweg beeinflusst haben, erforschen und dabei mitwirken, dass AGN Feedback in Simulationen und theoretischen Modellen besser implementiert werden kann. Die Bewerberin hat bereits wichtige Beiträge zu diesem Themengebiet geleistet und die Grundlagen für dieses Programm geschaffen. Sie bietet ein beachtliches technisches und wissenschaftliches Verständnis komplexer Instrumente und Datensätze, das sicherstellen wird, dass ihre Gruppe optimal vorbereitet ist, wenn es darum geht, innovative Instrumente und Beobachtungen zu nutzen und den Weg zu noch detaillierteren Studien mit der nächsten Generation an Teleskopen zu bereiten.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen