Bodo Ziegler - Universität Wien
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Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Bodo Ziegler Institut für Astrophysik Universität Wien Antrittsvorlesung FORS Deep Field Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Das Reich der Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Spiralgalaxien NGC 1231 FORS am Very Large Telesope Europäische Südsternwarte Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Spiralgalaxien NGC 4565 FORS am Very Large Telesope Europäische Südsternwarte Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Stellare Entwicklung JuergenKieser Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Balkenspiralgalaxien NGC 1097 VIMOS am Very Large Telesope Europäische Südsternwarte Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Elliptische Galaxien M 87 AngloAustralisches Observatorium Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Tiefe Aufnahmen am CFHT von A. Duc für ATLAS3D Projekt Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Linsenförmige Galaxien Sombrero FORS am VLT ESO Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Irreguläre Galaxien Kleine Magellansche Wolke FORS am VLT ESO Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Paranal Observatorium ESO, Beletski Universität Wien 12.12.2012 Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Wechselwirkende Galaxien Die spielenden Mäuse Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Pekuliare Galaxien Hoag Ringgalaxie HST/NASA Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Das Reich der Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Galaxienverteilung Große Mauer Voids Leere Finger Gottes Center for Astrophysics Galaxien1.leben isoliert (Feld), in Gruppen und Haufen CfA Rotverschiebungs-Survey 1980er Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Galaxiengruppen Faulkes Teleskop Hickson Kompakte Gruppe 95 Universität Wien 12.12.2012 Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Galaxiengruppen Stephans Quintett Universität Wien 12.12.2012 Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Galaxiengruppen Chandra: Röntgen: Heißes Plasma Spitzer: Fern-Infrarot: Kalter Staub Stephans Quintett Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 HCG95 mit IGL PhD S. Unterguggenberger: 3D-Spektroskopie Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Galaxienhaufen Dr. Miguel Verdugo Haufen RXJ1347 (z=0.5) HST CLASH Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien URKNALL Universität Wien 12.12.2012 Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Kosmischer Mikrowellenhintergrund Universität Wien 12.12.2012 Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Fluktuationen der »Ursuppe« Kosmischer Mikrowellenhintergrund Gemessen von COBE Satelliten: Physik Nobelpreis 2006! Allererste Klumpung in der Materieverteilung CMB: erste Dichtefluktuationen Simulation Geschichte des Kosmos © NASA Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Geschichte des Universums Nobelpreis 2011 Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Galaxien in den Tiefen des Kosmos: “Deep Fields” FORS Deep Field 72h @ VLT/FORS European Southern Observator ⇒ tiefe Photometrie >8500 Galaxien mit 0<z<5 Kollaboration Göttingen, Heidelberg, München Die ersten sichtbaren Objekte: Galaxien bei z~5; 1 Mrd. Jahre nach Urknall! Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Rotverschiebung Slipher 1911: Spektrallinien entfernter Galaxien wandern ins Rote. Ursache: Fluchtbewegung wg. Expansion des Kosmos nach Urknall. Definition: Rückblickzeit 13.5 Gyr 8 Gyr 5 Gyr S&W Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Galaxien in den Tiefen des Kosmos: “Deep Fields” Hubble Deep Field Nord NASA, ESA, STScI Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Kreise: Galaxien mit z≈7, Rückblickzeit ~13Mrd.J, Alter Kosmos~600Mio.J Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Galaxien in den Tiefen des Kosmos: “Deep Fields” Kettengalaxie NASA, ESA, STScI Hubble Deep Field Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Galaxien in den Tiefen des Kosmos: “Deep Fields” Hubble Ultra Deep Field NASA, ESA, STScI Kaulquappen-Galaxien bei hohen Rotverschiebungen Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Galaxien in den Tiefen des Kosmos Dr. Helmut Dannerbauer Massereiche Scheibengalaxien mit großem Gas-Reservoir Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Galaxien in den Tiefen des Kosmos Morphologische / strukturelle Entwicklung Universität Wien 12.12.2012 Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Geschichte des Universums Universität Wien 12.12.2012 Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Bildung und Entwicklung der Galaxien im kosmologischen Kontext FORS Deep Field WMAP CMB ? ? ~13Gy r ~1Gy r Rolle Umgebung? MS0451-03 Haufen Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Dunkle Materie & Dunkle Energie Universität Wien 12.12.2012 Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Zeit Hierarchisches Wachsen kosmischer Strukturen Masse ⇒ Massenentwicklung Lacey & Cole 1993 Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Verschmelzung (Merging) von Galaxien Joshua Barnes, Hawaii Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Unser Weltuntergang Verschmelzung Milchstraße mit Nachbargalaxie Andromeda STScI Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Zeit Hierarchisches Wachsen kosmischer Strukturen Masse Massenentwicklung Lacey & Cole 1993 Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Hierarchisches Wachsen kosmischer Strukturen Leuchtkraftentwicklung ↪Wir brauchen die Gesamtmasse der Galaxien! Virialtheorem! ↪Wir brauchen die Gesamtmasse der Galaxien! Rotationskurve einer Spiralgalaxie ⋯⋯ vmax Messung der stellaren und dunklen Masse adopted from van Albada et al. 1985 Synergie bodengebundene / weltraumgestützte Observatorien Dr. Christian Maier Synergie bodengebundene / weltraumgestützte Observatorien VLT/FORS2 Spektrum: sym. Rotationskurve Vmax = 170 km/s I Helligkeit: 21.8 mag HST/ACS Bild: z=1 Galaxie 2 Spiralarme Scheibengröße: 13T Lj Gesamtmasse: 5x1011M⊙ Massentwicklung der Spiralgalaxien bis z = 1 Rotationskurven von Feldspiralen mit z=0.1 bis z=1 VLT/FORS spectroscopy FDF & WHDF 249 galaxies 130 RCs Ziegler et al. 2002 Böhm et al. 2004 Böhm & Ziegler 2007 Böhm & Ziegler 2010 Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Leuchtkraft Lokale Tully-Fisher Relation Masse Haynes et al. 1999 vmax ≙ Massenskala: "Normierung" der Leuchtkraft Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Tully-Fisher Relation beim halben Weltalter Ziegler et al. 2002, 2005; Böhm et al. 2004, 2006; Böhm & Ziegler 2007 Ziegler et al. 2002, 2005; Böhm et al. 2004, 2006; Böhm & Ziegler 2007 ⇒ Leuchtkraftentwicklung: Große ≈@0mag ⇒ Steigungsänderung von: -4.3 @ z≃Galaxien 0.5 nach -7.5 z=0 Kleine Galaxien ≈ 1-2mag Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Effizienz Fit der Daten mit chemischem Entwicklungsmodell SE Differentielle Evolution der Stellaren Populationen In massereichen Galaxien sind Sterne im Mittel älter als in kleinen. redshift formation Alter Ferreras, Silk, Böhm, Ziegler 2004 In massereichen Galaxien ist Transformation von Gas in Sterne im Mittel effizienter. massearm massereich ⇒ Rückkopplung durch Schwarzes Loch & Supernovae Explosionen Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Entwicklung des Gasgehalts (Sauerstoff) lokal Z=0.7 Dr. Christian Maier Relation Masse - Metallizität Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Wechselwirkungen in Galaxienhaufen ● ● ● ● ● tidal (gravitational) interactions merging, accretion ram-pressure stripping by intracluster medium (hot x-ray gas) harassment strangulation, suffocation, starvation Kutdemir, Ziegler et al. 2008 & 2010 Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Galaxienpopulationen in Galaxienhaufen PhD U. Kuchner: Sternentstehung- & Quasaraktivität BA V. Menacho: Galaxienstruktur Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Großräumige Struktur um Galaxienhaufen Dr. Miguel Verdugo Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien 3D - Spektroskopie Universität Wien 12.12.2012 Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Geschwindigkeitsfeld pekuliarer Haufengalaxie Simulation of minor merger (8:1 mass ratio) seen after second passage MS0451-03 z=0.53 Kutdemir et al. 2008, 2010 Kronberger et al. 2007 Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Sprung in die Kälte Dr. Helmut Dannerbauer Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Starbursts im jungen Universum Dr. Helmut Dannerbauer BA E. Grubmann: sub-mm Galaxien mit Herschel-Satellit Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Quantensprung durch ALMA BA H. Hinterhauser: Starbursts im NIR Bodo Ziegler MA M. Arzt: DM-Profile 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 MA J. Puschnig: Molekülwolken Unser Weihnachtswunsch E-ELT: European Extremely Large Telescope © ESO E-ELT: European Extremely Large Telescope E-ELT 3D-Spektroskopie Genzel et al. 2008 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Joseph von Eichendorf: Weihnachten Herzliche Einladung zu Speis & Trank! Bodo Ziegler 13 Milliarden Jahre Galaxien Universität Wien 12.12.2012 Bodo Ziegler Institut für Astrophysik Universität Wien Since 09/2010: oUniProf University of Vienna 12/2008-08/10: Staff member European Southern Observatory 2008: Prof. University of Bonn 2002-2007: Volkswagen Foundation Young Research Group Göttingen Before: Heidelberg, Los Angeles, Munich, Durham (UK)
