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Abb. 1:
Dr. Massimo Gaspari (MPA)
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In seiner preisgekrönten Doktorarbeit mit dem Titel "Solving the
Cooling Flow Problem through Mechanical AGN Feedback", untersuchte
Massimo Gaspari die enge Wechselwirkung zwischen Kühlprozessen und dem
Aufheizen durch das schwarze Loch bei der kosmischen Evolution von
Baryonen.
In früheren klassischen Theorien würde die Strahlungskühlung des
Plasma zu einer Kühlungskatastrophe führen, einem massereichen Zustrom
von sich verdichtendem, Sterne-bildendem Gas, das sich im Kern von
Galaxien, Gruppen und Haufen manifestieren würde. Mit
3D-hydrodynamischen Simulationen auf großen Supercomputern zeigte
Gaspari, dass mechanische, bipolare Abflüsse, die vom zentralen,
aktiven galaktischen Kern (AGN) angetrieben werden, die Rate der
Abkühlung mehrere Milliarden Jahre lang deutlich verlangsamen
können. Dabei bleibt gleichzeitig die Struktur des Systems mit einem
kühlen Kern erhalten.
Darüber hinaus kann das mechanische AGN-Feedback wichtige Merkmale
reproduzieren wie Röntgenhohlräume, schwache Stöße, eine Anreicherung
von Metallen und Turbulenzen. Letztere sind ein wesentlicher
Bestandteil, um nichtlineare thermischen Instabilitäten anzutreiben,
die wiederum die Kondensation von ausgedehnten Wolken aus kaltem Gas
bewirken. Diese sind ein Überrest der abgebremsten Kühlströmung und
können später Brennstoff für das massereiche Schwarze Loch im Zentrum
liefern.
Damit führt die kalte Akkretion zu Feedback und dem Wiederaufladen
einer sich selbst regulierenden Schleife in einem nie endenden "Tanz"
zwischen Heizen und Kühlen. In seiner Dissertation untersuchte Gaspari
mehrere Modelle und analysierte die wesentlichen Merkmale für ein
realistisches AGN-Feedback, wobei er gleichzeitig besonders auf die
Übereinstimmung mit Beobachtungen achtete.
Für diese Analyse wird Gaspari den Gratton-Preis in seiner elften
Ausgabe erhalten - der renommierteste italienische Preis, der an junge
Astronomen vergeben wird. Die Auszeichnung wird in Erinnerung an den
italienischen Astronom Prof. Livio Gratton verliehen, der Quasare und
Kosmologie an der Mailänder Sternwarte und den nationalen
Observatorium von Cordoba studierte. Es wird von den Eta Carinae und
Tuscolana-Verbänden, der Gratton-Familie, dem Bezirk Frascati und dem
Nationalen Institut für Astrophysik (INAF) unterstützt. Alle zwei
Jahre wählt ein internationales Komitee einen Forscher von einer
italienischen Universität aus, der einen innovativen und bedeutenden
Beitrag zur Astronomie und Astrophysik mit seiner/ihrer Doktorarbeit
geleistet hat. Neben der Urkunde erhält der Preisträger ein Preisgeld
in Höhe von 7.500 €. Die offizielle Preisverleihung findet in Frascati
(Rom) am 12. Oktober 2013 statt.
Seit 2012 forscht Massimo Gaspari am Max-Planck-Institut für
Astrophysik als Postdoktorand in der Hochenergie-Astrophysik-Gruppe,
wo er hauptsächlich mit E. Churazov und R. Sunyaev zusammen arbeitet.
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