Untersuchung der Materieumgebung von GAMA-Galaxienpaaren mittels Galaxy- Galaxy-Galaxy-Lensing und KiDS-Daten

• Antragsteller: Professor Dr. Peter Schneider
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 435069740

Galaxien bevoelkern Regionen hoher Materiedichte, die sogenannten Materie-Halos. Die dort beobachtete Mischung von Galaxientypen ist bisher nicht voellig verstanden, haengt aber vermutlich eng mit den lokalen Bedingungen im Materiefeld zusammen. Dies erklaert die starke Korrelation zwischen den Dichten von Galaxien und Materie, was man mit dem Gravitationslinsen-Effekt untersuchen kann: die Gezeitenfelder der Dichte-Inhomogenitaeten scheren die Bilder von Hintergrundgalaxien und spiegeln so das Materiefeld wider. Deswegen beinhaltet die Korrelation zwischen der Form von Hintergrundgalaxien und der Positionen von Galaxien im Vordergrund Information ueber die Physik von Galaxien, insbesondere wenn wir das Korrelationssignal verschiedener Galaxientypen betrachten.Wir moechten diese Korrelation nutzen, um mithilfe des Scherungssignals im Kilo-Degree Survey (KiDS) die Materieverteilung umGalaxienpaare in der Galaxy-and-Mass-Assembly-Durchmusterung (GAMA) zu untersuchen. Fuer diese Dreipunkt-Galaxien-Statistik (G3L) koennen entweder Paare des gleichen Typs (rein) oder verschiedenen Typs (gemischt) selektiert werden. Im Gegensatz zum konventionellen Galaxy-Galaxy-Lensing, fuer welches nur die mittlere Scherung um einzelne Galaxien gemessen wird, ist G3L zusaetzlich fuer die Korrelation von Galaxien-Positionen in den Halos oder die der Galaxien-Anzahl verschiedener Typen im Halo empfindlich. Ausserdem ist G3L grundsaetzlich auch von der Orientierung des Paares relativ zur Materieverteilung abhaengig, wohingegen beim Galaxy-Galaxy-Lensing die Orientierung der Materieverteilung im Halo keine Rolle spielt. Deswegen wird die Messung und Interpretation der G3L unser momentanes Verstaendnis ueber die Halo-Statistik der Galaxien erweitern.Jedoch muessen die Details dieser Interpretation von G3L und deren praktische Anwendbarkeit noch ausgearbeitet werden, was in diesem Projekt in Zusammenarbeit mit einer Projektgruppe geleistet werden soll. Ein besonderes Augenmerk wird dabei auf G3L mit gemischten Galaxienpaaren gerichtet. Einige Schritte in die Richtung eines theoretischen Modells haben wir schon unternommen. Auch haben wir schon die hohe Signifikanz des G3L-Signals mit GAMA- und KiDS-Daten fuer bestimmte reine Paarebereits demonstriert. Um dieses Projekt logisch weiter entwickeln zu koennen, beantragen wir DFG-Sachmittel, insbesondere fuer die Verbesserung des G3L-Schaetzers mithilfe der praezisen GAMA-Rotverschiebungen, die weitere Ausarbeitung unseres G3L-Modells gemischter Galaxienpaare, und die systematische Vermessung des G3L-Signals reiner und, erstmalig, gemischter Paare. Diese Messungen werden wir dann dazu verwenden, um bestehende kosmologische Galaxienmodelle zu testen und die Halo-Statistik von Galaxien zu verfeinern. Alles in allem ist dieses Projekt eine hervorragende Gelegenheit fuer zwei Doktorarbeiten im spannenden Themenbereich der angewandten Kosmologie und Galaxienphysik mit verfuegbaren und aktuellen Daten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr. Patrick Simon