Galaxien sind der zentrale kosmische Baustein, der die Großraumstrukturen des Universums mit dem Ursprung der chemischen Elemente, den Sternen, den Planeten und letztlich dem Leben verknüpft. Trotz ihrer verwirrenden Vielfalt und Komplexität zeichnen sich Galaxien durch wichtige Regelmäßigkeiten in ihren Eigenschaften aus, aus denen Kosmologen Theorien über ihre Entstehung ableiten können.
Die Entstehungsgeschichte der Milchstraße entschlüsseln
Mit modernen boden- oder satellitengestützten Beobachtungen sowie mit neuartigen numerischen Simulationen lassen sich der kosmische Fluss der Galaxien und deren chemische Anreicherung studieren. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Milchstraße: Die neuen Daten des Gaia-Satelliten liefern 3-dimensionale Positionen von etwa 1 Milliarde Sternen in der Milchstraße. Damit wollen die Wissenschaftler die Entstehungsgeschichte unserer eigenen Heimatgalaxie entschlüsseln und auf diese Weise die Epoche der galaktischen Archäologie einläuten.
Auf dem Weg zu Sternen und Planeten wird aus dem kosmischen Netz einfallendes Gas zunächst Teil des höchst turbulenten und irregulären interstellaren Mediums. Moderne Beobachtungen im infraroten Spektralbereich erlauben es, seine komplexe Multiphasenstruktur bis hinunter auf Skalen unterhalb eines Parsec zu vermessen und die Bedingungen, die zur Entstehung von Sternen und protoplanetaren Scheiben führen, zu identifizieren. Das Studium der Struktur dieser Scheiben kann dabei helfen, die Vielfalt von Planetensystemen und das Auftreten von Bewohnbarkeit zu verstehen.
Einige der wesentlichen Fragen, die Forscher der Research Unit D untersuchen, sind unter anderem:
