Hochbegabungspresse
Junger Max-Planck-Forscher mit
wichtigstem Preis für Nachwuchswissenschaftler in Deutschland ausgezeichnet
Der Astrophysiker Holger
Pletsch, Leiter einer unabhängigen
Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik
(Albert-Einstein-Institut/AEI) und dem Institut für Gravitationsphysik der
Leibniz Universität Hannover, forscht an effizienten Methoden zur Entdeckung
unbekannter Neutronensterne anhand ihrer Gravitationswellen- und
Gammastrahlenemission. Für seine herausragenden Arbeiten erhält er den
renommierten Heinz Maier-Leibnitz-Preis der Deutschen Forschungsgemeinschaft
(DFG) und des Bundesministerium für Bildung und Forschung. Am
3. Juni 2013 wird der mit 20.000 Euro dotierte Preis im Rahmen
einer feierlichen Veranstaltung im Magnus-Haus in Berlin überreicht.
Einsteins Erbe und endliche
Rechenleistung als Flaschenhals
Vor fast 100 Jahren entwickelte
Albert Einstein seine Allgemeine Relativitätstheorie, die unser Verständnis des
Universums revolutionierte. Viele der Vorhersagen dieser Theorie wurden
inzwischen mit zunehmender Präzision experimentell nachgewiesen, doch die
direkte Messung eines Effekts – sogenannter Gravitationswellen – steht
weiterhin aus. Mit Hilfe dieser winzigen Verzerrungen der Raumzeit wollen
Astronomen das Bild vom Kosmos vervollständigen und für die bekannten
astronomischen Methoden unsichtbare astrophysikalische Objekte untersuchen.
Ein vielversprechendes Ziel dafür
sind Neutronensterne, die extrem dichten und schnell rotierenden Überreste
massereicher Sterne. Sie lassen sich anhand ihrer Emission von
Gravitationswellen und Gammastrahlung aufspüren. In beiden Fällen begrenzt die
verfügbare Rechenleistung die Empfindlichkeit der Datenanalyse. Holger Pletsch
entwickelt mit AEI-Kollegen für diese Suchen nach unbekannten Neutronensternen
innovative und besonders effiziente Analysemethoden. Für
seine wegweisenden Arbeiten auf diesen Gebieten erhält er den Heinz
Maier-Leibnitz-Preis 2013.
Effiziente Methoden für die
Gravitationswellen-Datenanalyse
Die Datenanalyse spielt neben der
Entwicklung besserer Detektoren die entscheidende Rolle beim direkten Nachweis
von Gravitationswellen. Denn die Datenströme existierender Instrumente sind
durch Rauschquellen dominiert und mögliche zuvor unbekannte astrophysikalische
Signale müssen daher mit großem Rechenaufwand herausgefiltert werden. Das gilt
auch für die Suche nach den periodischen Gravitationswellensignalen von schnell
rotierenden Neutronensternen.
Die verfügbare Rechenkraft für eine
solche Suche zu optimieren, ist Gegenstand von Holger Pletschs Forschung. Die
neu entwickelten Analysemethoden erweitern das erfasste Volumen im All um einen
Faktor von rund 200. Die Wahrscheinlichkeit, Gravitationswellen von schnell
rotierenden Neutronensternen zu entdecken, steigt damit um den gleichen Wert
und die erste direkte Messung rückt einen Schritt näher.
Entdeckungen neuer Gammapulsare
mittels Technologietransfer
Pletsch hat diese Methoden zudem auf
die physikalisch und mathematisch verwandte Suche nach sogenannten
Gammapulsaren übertragen und so innerhalb kurzer Zeit mehrere Entdeckungen
gemacht. Pulsare sind rotierende Neutronensterne, die sich als kosmische
Leuchtfeuer betätigen. Sie senden Gammaphotonen aus, die durch die
Eigenrotation des Sternrests wie der Lichtstrahl eines Leuchtturms durchs All
geschwenkt werden. Die Schwierigkeit, einen Gammapulsar in einer sogenannten
Blindsuche eindeutig nachzuweisen liegt darin, dass a priori keiner der
Parameter, die den Pulsar charakterisieren, exakt bekannt ist. Alle denkbaren
Parameterkombinationen in mehreren Jahre umfassenden Datensätzen zu überprüfen
und ein periodisches Signal aufzuspüren, erfordert daher einen enormen
Rechenaufwand.
Holger Pletsch übertrug die
ursprünglich für die Gravitationswellen-Datenanalyse entwickelten Methoden auf
die Suche nach unbekannten Gammapulsaren. Mit diesen verbesserten, effizienteren
Verfahren ließ sich erstmals ein größerer Parameterbereich mit höherer
Empfindlichkeit als bislang untersuchen. So gelang Pletsch in Zusammenarbeit
mit Kollegen vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn die Entdeckung
von bislang elf neuen Gammapulsaren in Daten des Weltraumobservatoriums Fermi –
mehr als ein Drittel der zuvor mit konventionellen Methoden gefundenen Pulsare.
Darunter befinden sich viele außergewöhnliche Exemplare, deren Entdeckung eine
Tür zu weiterer Forschungsarbeit geöffnet hat.
Kontakt:
Dr. Holger J. Pletsch
Independent Research Group Leader
Telefon: 0511-762-17171
Email: holger.pletsch@aei.mpg.de
Pressekontakt:
Dr. Benjamin Knispel
Referent für Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
am Albert-Einstein-Institut Hannover
Telefon: 0511-762-19104
Email: benjamin.knispel@aei.mpg.de
Mechtild Freiin v. Münchhausen
Pressesprecherin der Leibniz
Universität Hannover
Telefon 0511-762-5355
Weitere
Informationen:
AEI Hannover: http://www.aei.uni-hannover.de/
Heinz Maier-Leibnitz-Preis
2013: http://www.dfg.de/gefoerderte_projekte/wissenschaftliche_preise/leibnitz-preis/2013/pletsch/index.html
Hintergrundinformationen:
International ausgezeichneter
Forscher
Nach dem Studium der Physik an der
TU Kaiserslautern und der University of Wisconsin-Milwaukee verfasste Holger
Pletsch seine Doktorarbeit am AEI und wurde dafür von der Leibniz Universität
Hannover im Jahr 2009 mit summa cum laude promoviert. Seine
Dissertation wurde mit zwei Wissenschaftspreisen ausgezeichnet: Als jüngster
Doktorand mit hervorragender Promotion erhielt Holger Pletsch den
Dieter-Rampacher-Preis 2009 der Max-Planck-Gesellschaft. Im selben Jahr verlieh
das Gravitational Wave International Committee (GWIC) ihm den internationalen
GWIC-Thesis Prize für die beste Dissertation auf dem Gebiet der
Gravitationswellenastronomie. Seit 2013 leitet er eine Independent
Research Group am AEI Hannover.
Neutronensterne als Instrumente der
Grundlagenphysik
Neutronensterne ermöglichen
Astronomen die Untersuchung grundlegender physikalischer Phänomene unter
Extrembedingungen. Aufgrund der enormen Schwerkraft eignen sich diese Objekte
als ideale Testumgebungen für Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie. Ihre
hohe Dichte erlaubt es Forschern, Materie unter auf der Erde nicht erreichbaren
Bedingungen zu untersuchen. Als Überreste explodierter Sterne beleuchten sie
deren teils ungewöhnliche „Lebenswege“ und vertiefen unser Verständnis der
Sternentwicklung. Neutronensterne gelten außerdem als vielversprechende Quellen
von Gravitationswellen, deren direkte Messung eine neue Ära der Astronomie
einläuten wird.
Der Heinz Maier-Leibnitz-Preis
Der nach dem ehemaligen
DFG-Präsidenten benannte Heinz Maier-Leibnitz-Preis wird seit 1977 jährlich an
junge Wissenschaftler vergeben. Die DFG sieht den Heinz Maier-Leibnitz-Preis
als Anerkennung herausragender Leistungen, der die Ausgezeichneten darin unterstützen
soll, ihre wissenschaftliche Laufbahn geradlinig weiterzuverfolgen. Das
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) stellt das Preisgeld zur
Verfügung. Am 3. Juni 2013 wird der mit 20.000 Euro dotierte Preis im
Rahmen einer feierlichen Veranstaltung im Magnus-Haus in Berlin überreicht.
Milde Marketing
Science Communication
Merkurstr. 12
D-14482 Potsdam
Tel. : +49 331 583 93 55
Fax : +49 331 583 93 57
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