DFF bevillinger til Kasper Elm Heintz og Michael Küffmeier
Hvordan er vores solsystem blevet skabt, planeter, stjerner og galakser? Hvordan er udviklingen foregået? Michael Küffmeier og Kasper Elm Heintz på Niels Bohr Institutet har hver især modtaget en bevilling fra Danmarks Frie Forskningsfond, der skal bruges til at undersøge udviklingen og strukturdannelsen i det tidlige Univers.

Michael Küffmeier: Solen blev til i et kollaps af en sky med gas og støv, ligesom andre stjerner. De enkelte gas og støv partikler bevæger sig i mange retninger, men der er systematisk rotation omkring centrum af skyen. Det er grunden til stjerner dannes sammen med en skive. Den såkaldte protoplanetariske skive er fødestedet for planeter.

Vi ved i dag, at skiver kun eksisterer i få millioner år, og observationer med verdens nyeste teleskoper viser strukturer i meget unge skiver, der kun er knapt 100 000 år gamle. Disse strukturer indikerer at planetdannelsen begynder allerede samtidigt med opståelsen af stjernen.
På det tidspunkt får skiven stadigvæk tilført materiale fra det omkringliggende interstellare medium. Derfor er det vigtigt at inkludere massetilførsel fra omgivelserne fordi den forårsager strukturer i skiven som senere fører til planetdannelsen og øger materialet der er til rådighed for planetdannelse. Ydermere afhænger skivens fysiske og kemiske struktur af hvor i galaksen stjernen dannes.
Både magnetfeltets styrke, mængden af materiale i nærheden, og afstanden til andre stjerner kan regulere skivers størrelse, og der er forskel mellem skiver som dannes i tætte stjernehobe dem som er mere isolerede.
Ved at bruge en helt ny metode kan mine modeller for første gang indeholde både alt den relevante fysisk i skiverne, og inkludere hele skyen hvor skiverne er indlejrede. Mit projekt vil bidrage til at finde svar på spørgsmålet om hvordan vores solsystem opstod.
Kasper Elm Heintz: Universet er fyldt med galakser - gigantiske, kosmiske økosystemer bestående af gas, støv, og milliarder af stjerner. Galakser er kernen i næsten alle moderne astrofysiske studier. De tjener som essentielle kosmologiske målesten der kortlægger Universets struktur, og samtidig danner scenen for hvor stjerner dannes og sorte huller vokser.

På trods af deres utrolige betydning for vores forståelse af kosmologiske verdensbillede, ved vi stadig meget lidt om hvornår og hvordan de første stjerner og galakser blev dannet. Dette projekt vil kaste nyt lys over denne process, ved at lave de første direkte målinger af det kolde, neutrale gas, byggestenene til stjerne- og galaksedannelse, i og omkring nogle af de første galakser i Universets historie.
Ved brug af nye teknikker jeg har udviklet og observationer med James Webb Rumteleskopet og ALMA teleskopet i Chile, vil jeg måle hvor hurtigt denne gas samler sig, og driver den tidlige intense stjernedannelse. Nye observationer tyder på at nogle af de første galakser blev dannet langt hurtigere end fysisk muligt i vores nuværende kosmologiske model, og med dette projekt vil vi kunne måle denne process direkte.
Disse resultater vil i høj grad fremme vores forståelse af strukturdannelse i det tidlige Univers.
Kontakt
Michael Küffmeier, Postdoc
E-mail: kueffmeier@nbi.ku.dk
Kasper Elm Heintz, Adjunkt
E-mail: keheintz@nbi.ku.dk