Download Biennial Report 2006 – 2007

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Am Hobby-Eberly-Teleskop in Texas wollen wir zum
with an Imaging Telescope Array) will identify some
Studium der dunklen Energie (amerikanisch-deutsches
thousands of galaxy clusters up to z = 1.5. Using very
Experiment HETDEX) mit dem VIRUS-Spektrographen –
large simulation boxes of about 4 billion light years we
Visible Integral-field Replicable Unit Spectrograph – die
simulate the galaxy distribution at these redshifts and
Galaxienverteilung zwischen z = 2 und z = 4 beobachten.
derive baryonic oscillations in the model galaxy distri-
Tests mit dem in Potsdam gebauten Prototyp waren er-
bution. We compare the expected accuracy of dark
folgreich. Mit der Beteiligung am Experiment BOSS (Ba-
energy surveys using Supernovae surveys, anisotropy
ryon Oscillation Spectroscopic Survey) werden wir die
measurements of the cosmic microwave background
Galaxienverteilung bis z = 0.8 und Quasare von z = 2 bis
with the forthcoming Planck satellite, and of the baryon
z = 2,5 über ein Viertel des gesamten Himmels vermes-
oscillations. The evolution parameter of the dynamical
sen. Das geplante Weltraumteleskop eROSITA (extended
dark energy is significantly restricted if we combine
Roentgen Survey with an Imaging Teleskope Array) wird
the analysis of the spatial distribution along the line
einige tausend Galaxienhaufen bis z = 1,5 identifizieren.
of sight and on the plane of the sky. According to our
Mit Hilfe von Simulationsrechnungen in sehr großen Aus-
simulations, an effective constant equation of state of
schnitten des Kosmos von etwa 4 Milliarden Lichtjahren
dark energy is measured with 6 % accuracy.
können wir Prognosen für diese Experimente machen.
Wir vergleichen die erwartete Genauigkeit von Beobach-
Ionization of the intergalactic medium
tungen der dunklen Ener-
Neutral hydrogen is
gie mit Supernovae, von
widely
Anisotropiemessungen
over the cosmos, ab-
der kosmologischen Hin-
sorbing the radiation
tergrundstrahlung mit der
of
bevorstehenden
distant
distributed
quasars.
Planck-
This manifests itself as
Satellitenmission, und von
“forest” of absorption
Baryonenoszillationen.
lines in the spectra of
Der
Entwicklungspara-
these quasars. Study-
meter einer dynamischen
ing the distribution of
this intergalactic mat-
dunklen Energie ist signifikant eingeschränkt, wenn
wir die Analyse der Vertei-
Fig. 4: Schematic explanation of the line-of-sight and transverse Proximity Effects.
Each quasar creates a bubble of highly ionized hydrogen around itself, which can be
traced from an absorption line analysis of the background quasar 1.
ter allows us to constrain the formation of
large-scale structures
lung entlang der Sichtlinie
und der auf die Himmelssphäre projizierten Verteilung
in the universe. The identification of heavy element
vergleichen. Eine effektiv konstante Zustandsgleichung
absorption lines in quasar spectra provides us with in-
wird nach unseren Simulationen mit 6 % Genauigkeit
sights into the enrichment of intergalactic gas with the
vermessen.
products of stellar nucleosynthesis. We have analyzed
a large sample of high resolution quasar spectra ob-
Die Ionisation des intergalaktischen Mediums
Der im Universum verteilte neutrale Wasserstoff absorbiert die Strahlung weit entfernter Quasare, was in den
Spektren dieser Quasare als „Wald“ von Absorptionslinien beobachtbar wird. Untersuchungen der Verteilung
dieser intergalaktischen Materie erlauben Rückschlüsse über die Art und Weise, wie sich die großräumigen
Strukturen im Kosmos gebildet haben. Über die Identifikation von Absorptionslinien schwererer Elemente in
Quasarspektren lässt sich die Anreicherung des intergalaktischen Gases mit den Produkten der Nukleosynthese
in Sternen untersuchen. Wir haben eine große Stichprobe von hochaufgelösten Quasarspektren des ESO-VLT
analysiert und für eine Vielzahl von kosmologischen Anwendungen ausgewertet.
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tained with the ESO-VLT and applied these data for a
multitude of cosmological applications.
In the immediate vicinity of luminous quasars, the
absorption spectra experience a remarkable change.
Hard UV radiation from the quasars ionizes the remaining neutral hydrogen and reduces the absorption. Thus, the intergalactic medium in the vicinity of
quasars becomes more transparent: This is the socalled “Proximity Effect”. We have searched for this
phenomenon in a large sample of VLT quasar spectra,
and for the first time we could significantly detect the
Proximity Effect in all individual quasar spectra. This
permitted us to determine the mean intensity of the
metagalactic UV radiation field.
If a foreground quasar lies apparently close to the
line of sight of another background quasar, a “transverse” Proximity Effect might be expected under
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