Eine der wichtigsten Errungenschaften der modernen Kosmologie ist die Erklärung der Ursprünge so komplexer Strukturen wie Galaxien. Diese Ursprünge lassen sich auf physikalische Prozesse im sehr frühen Universum zurückführen. Anfangs sind mikroskopisch kleine Dichteschwankungen in der Materie, bedingt durch die Schwerkraft, angewachsen und haben sich im ausdehnenden Universum zu Galaxien entwickelt. Diese Galaxien haben sich entlang des kosmischen Netzwerkes zu großräumigen Strukturen angeordnet, die wir heute mit modernen Teleskopen beobachten können.
Die Forscher aus Research Unit C werden die Daten moderner Beobachtungsmethoden mit theoretischen Vorhersagen vergleichen, um zum einen das oben beschriebene Paradigma der Strukturbildung zu validieren. Zum anderen verfolgen sie das Ziel, die kosmologischen Parameter zu bestimmen und letztlich Einsteins Theorie der Gravitation zu überprüfen.
Dabei kommen moderne Beobachtungskampagnen wie DES, DESI, LSST und Euclid zur Anwendung, um die großräumigen Strukturen statistisch zu erfassen und ihre zeitliche Entwicklung zu vermessen. Zu diesem Zweck werden Millionen von Galaxien beobachtet, welche entlang des kosmischen Netzwerkes angeordnet sind. Des Weiteren wird die Verteilung von Galaxienhaufen im Raum und in ihrer Masse, sowie die zeitliche Entwicklung dieser Verteilung gemessen. Dies geschieht zum Beispiel mit Hilfe des eRosita Instrumentes an Bord des SRG Satelliten. Dieser Satellit registriert Röntgenstrahlen, die von Galaxienhaufen ausgestrahlt werden. Zusätzlich werden optische und nah-infrarote Beobachtungskampagnen wie LSST und der Euclid Satellit den Wissenschaftlern Aufschluss über Modelle der Strukturbildung liefern. Letztlich werden sie die Physik des sehr frühen Universums mit Hilfe von Beobachtungen der Polarisation der kosmischen Hintergrundstrahlung mit Hilfe des LiteBIRD Satelliten und des CCAT-p Teleskopes überprüfen. Die Forschung wird durch detailreiche Studien der Strukturbildung mit Hilfe moderner Methoden der theoretischen Physik und komplexen Computersimulationen komplementiert.
