SFB 1491: Das Wechselspiel der kosmischen Materie - von der Quelle bis zum Signal
Coordinator
Professorin Dr. Julia Tjus
Grant period
2022 -
Funding body
Deutsche Forschungsgemeinschaft
DFG
Identifier
G:(GEPRIS)445052434
Note: Im Laufe des letzten Jahrhunderts hat sich das Forschungsgebiet der Astrophysik markant verändert, indem ein Nachweis von elektromagnetischer Strahlung von Radiowellenlängen bis hin zu den höchsten Gammastrahlen-Energien möglich wurde. Andere Boten wie geladene Teilchen und Atomkerne, Neutrinos und Gravitationswellen sind in den letzten Jahren als wertvolle Informationsträger über das nicht-thermische Universum sukzessive hinzugekommen. Eine vereinheitlichende Sicht auf das kosmische Wechselspiel dieser Materie und Strahlung kann nur durch eine gezielte Brückenbildung zwischen Plasma-, Astroteilchen-, Teilchen- und Astrophysik erreicht werden. Dies ist das Ziel der Forschung in dem geplanten SFB 1491.Dieser SFB, Cosmic Interacting Matters (CIM), ist in zwei Forschungsbereiche untergliedert. Der Bereich Astrophysikalische Signaturen der Propagation und Wechselwirkung der kosmischen Strahlung (A) wird die Grundlage für eine detaillierte theoretische Beschreibung der nicht-thermischen Signaturen von astrophysikalischen Quellen für verschiedene Typen von galaktischen Systemen liefern. Diese Ergebnisse werden in CIM im Lichte von aktuellen Beobachtungsdaten interpretiert, die größtenteils im Rahmen von CIM genommen werden. Die Arbeit in diesem Forschungsbereich wird auf der Wechselwirkung mit Forschungsbereich (F) Fundamentale Eigenschaften der Materie basieren. Die Grundlage dazu bildet die Erforschung fundamentaler Aspekte des Plasmas (magnetische Turbulenz, Transport und Instabilitäten), hadronische Wechselwirkungen (hadronische Wirkungsquerschnitte und Zerfallsprodukte bei hohen Energien und in Vorwärtsrichtung) und dunkle Materie in massearmen galaktischen Systemen.In CIM werden die folgenden zentralen Forschungsfragen adressiert:1. Was sind die Signaturen des Zusammenspiels zwischen magnetisierten, turbulenten astrophysikalischen Plasmen und kosmischer Strahlung, und was können sie uns über den Ursprung der kosmischen Strahlung aussagen?2. Welche Auswirkungen haben Präzisionsergebnisse der hadronischen Wechselwirkungen bei höchsten Energien auf die astrophysikalischen Signaturen der kosmischen Strahlung?3. Was sind die Zusammenhänge zwischen den kosmischen Signaturen von baryonischer und dunkler Materie, bei niedrigen Halo-Massen und hin zu großen galaktozentrischen Entfernungen?In CIM wird die einzigartige Kombination an Forschungsexpertise in den Bereichen Plasma-, Astro-, Astroteilchen- und Astrophysik genutzt, die in der Forschungslandschaft der Ruhr-Universität Bochum vorhanden ist und die durch lokal angrenzende Universitäten (Dortmund und Wuppertal) ideal ergänzt wird. Indem theoretische Arbeiten mit den wichtigsten Beobachtungen kombiniert werden, wird in CIM das Verständnis über das kosmische Zusammenspiel der Materie auf eine neue Ebene gehoben und systematisch Lösungsmöglichkeiten für grundlegende physikalische Probleme des 21. Jahrhunderts eröffnet.
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