In seiner preisgekrönten Doktorarbeit untersuchte Kruijssen die "Entstehung und Entwicklung von Sternhaufen und ihrer Wirtsgalaxien", indem er Sternhaufen wie Fossilien verwendete, um die Geschichte ihrer Galaxien nachzuvollziehen. Die Arbeit besteht aus zwei Teilen: die Bildung von Sternen und Sternhaufen und ihre Entwicklung sowie die Modellierung von isolierten und kollidierenden Galaxien einschließlich ihrer Sternhaufen.

Früher dachten Astronomen, dass alle Sterne in Haufen geboren werden, wobei sich etwa 90% dieser Haufen sofort wieder auflösen, so dass heute nur ein kleiner Bruchteil aller Sterne in Haufen zu finden ist. Detaillierte Computersimulationen zeigten jedoch, dass die Prozesse, die diese Auflösung bewirken, nicht wie erwartet funktionieren. Dies bedeutet, dass nur ein kleiner Bruchteil aller Sterne tatsächlich in gravitativ gebundenen Sternhaufen geboren wird. Langfristig gesehen lösen sich die Sternhaufen aufgrund der Gezeitenkräfte ihrer Galaxie sowie durch Gravitationsstörungen von vorbeiziehenden Gaswolken auf. Kruijssen entwickelte ein neues physikalisches Modell, das effizienter ist als die bisherigen großen Computer-Simulationen, das aber trotzdem genau vorhersagen kann, welche Sterne aus einem sich auflösenden Haufen entweichen. Auf diese Weise können die Eigenschaften eines Sternhaufens (wie zum Beispiel seine Farbe und Helligkeit) einfach für jede Phase der Entwicklung vorhergesagt werden.

Große Computer-Simulationen von isolierten und kollidierenden Galaxien könnten dann den Einfluss der Galaxien auf die Bildung und Zerstörung von Sternhaufen in ihrer Gesamtheit erfassen, indem sie die Gezeiteneffekte auf jeden Haufen genau berechnen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Geschwindigkeit, mit der sich ein Haufen auflöst, deutlich in Raum und Zeit variiert – was manchmal sogar den falschen Eindruck erweckt, dass die galaktischen Umgebung überhaupt keine Rolle spielt. Überraschenderweise führten Kollisionen zwischen Galaxien zu geringeren Anzahl von Sternhaufen in den Simulationen, während Beobachtungen von kollidierenden Galaxien zeigen, dass in einer solchen Umgebung viele Haufen geboren werden. Allerdings zeigten sich, dass die Zerstörung von Haufen aufgrund der sich schnell ändernden Gravitationskräfte deutlich dominiert und die neu gebildeten Haufen in kurzer Zeit zerstört.

Die Doktorarbeit zeigte somit, dass die Entstehung und Entwicklung von Sternhaufen nicht so einfach ist, wie bisher angenommen. Darüber hinaus stellt sie einen physikalischen Rahmen zur Verfügung, um die Eigenschaften von Sternhaufen und insbesondere von alten Kugelsternhaufen, die in jungen Galaxien kurz nach dem Urknall gebildet wurden, zu interpretieren.

Mit dem Christiaan Huygens-Preis zeichnet die niederländische königliche Akademie der Wissenschaften jährlich einen/eine Forscher/in aus, der mit seiner oder ihrer Doktorarbeit einen innovativen Beitrag zur Wissenschaft geleistet hat. Neben der Urkunde erhält der Preisträger eine Bronzestaur von Huygens und 10.000 € Preisgeld. Der Preis wird in einer der fünf Disziplinen verliehen, in denen Christiaan Huygens (1629-1695) aktiv war: Aktuarwissenschaften und Ökonometrie, theoretische und angewandte Physik, Astronomie und Weltraumwissenschaften, Informations-und Kommunikationstechnologie und Wirtschaftswissenschaften.

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Christiaan Huygens-Preis

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Dr. Hannelore Hämmerle
Referentin für Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
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