Siegel der Universität

Universität zu Köln
line
Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
Fachgruppe Physik

I. Physikalisches Institut

Der Einfluss der Geometrie der Signifikanzfunktionen auf Delta-Varianz-Spektren

Numerische Untersuchungen zur Verfälschung von Delta-Varianz-Spektren astronomischer Linienbeobachtungen durch die Anwendung einer Wichtungsfunktion. Entwicklung einer Korrekturmethode aus dem räumlichen Spektrum der Wichtungsfunktion selbst.

(Betreuer: V. Ossenkopf)

Einfluss der Migration UMIST95 -> UDfA06 auf die interstellare Gasphasenchemie

Die Datenbank für Astrochemie (UDfA) beinhaltet in der neuesten Version eine große Anzahl aktualisierter Reaktionsraten. Der genaue Einfluss dieser neuen Raten auf astrochemikalisch wichtige Spezies soll analysiert werden und die wichtigsten Schlüssel-Moleküle identifiziert werden.

(Betreuer: M. Röllig)

Kalibration der atmosphärischen Transmission

Kalibrationsmessung der letzten Saison von NANTEN2-Beobachtungen werden mit atmosphärischen Modellen verglichen um systematische Abweichungen, d.h. „Fehler“ in den Modellen zu identifizieren. Auf diese Weise können interessante Details der Atmosphäre identifiziert werden und  eine genauere Kalibration der Daten (NANTEN2, APEX, ALME, SOFIA) etabliert werden.

(Betreuer: R. Simon)

Vergleich von Windmessungen in der Marsatmosphäre mit Vorhersagedaten eines globalen Zirkulationsmodells

Im Verlauf der Arbeit sollen Messungen von zonalen Winden in der hohen Marsatmosphäre mit entsprechenden Modellvorhersagen verglichen werden. Dazu müssen zunächst die Messdaten bzgl. Beobachtungszeit und -ort auf dem Planeten analysiert und sortiert werden. Im Anschluss sollen die entsprechenden Modellvorhersagen aus der "Mars Climate Database" extrahiert werden. Hierzu sind Programmierkenntnisse (IDL) von Vorteil. Zuletzt sollen die Ergebnisse verglichen und grafisch aufbereitet werden.

(Betreuer: G. Sonnabend)

 

Algorithmen zur Bestimmung von Wolkenparametern aus Linienbeobachtungen

Betreuer: Volker Ossenkopf, 470-3485, Raum 110

Um aus astronomischen Beobachtungen von Moleküllinien die tatsächlichen physikalischen Parameter am Ort der Linienemission abzuleiten, muss man den Prozess der Linienentstehung im Rahmen von Strahlungstransportmodellen nachvollziehen. Numerische Integration der Strahlungstransportgleichung liefert hier die Linienprofile und Intensitätsverteilungen, wie sie von einer Modellwolke beobachtet werden würden. Nun müssen die Modellparameter solange variiert werden, bis die beobachteten und die simulierten Linien bestmöglich übereinstimmen. Bisher ist noch unbekannt welches die effizienteste Strategie in dem dabei nötigen Iterationsprozess ist.

In der Mini-Forschungsarbeit sollen verschiedene Fitalgorithmen, die bereits existieren (Amöbensuche, Powell-Verfahren, simulated annealing, genetische Algorithmen), für das Problem angepasst und getestet werden, so daß klare Aussagen zum optimalen Herangehen an das Minimierungsproblem der Moleküllinienanalyse getroffen werden können.

Wavelet-gefilterte Kreuzkorrelation in astronomischen Karten unterschiedlicher Frequenzen

Betreuer: Volker Ossenkopf und Carsten Kramer

Die Kreuzkorrelationsanalyse erlaubt es, Zusammenhänge in der Entstehung von Strukturen, die in unterschiedlichen Moleküllinien bzw. der Staubemission bei verschiedenen Wellenlängen sichtbar werden, zu erkennen. Indem sie mit dem bewährten Filter der Delta-Varianz kombiniert wird, kann sie auf beliebige astronomische Daten mit hoher Zuverlässigkeit angewendet werden. In der Arbeit soll die Methode getestet werden und auf verschiedenste Karten- kombinationen, die im Rahmen der aktuellen Beobachtungen gewonnen wurden, angewendet werden. Hierbei sind auch eigene Beobachtungen mit dem KOSMA-Teleskop nützlich. Das Projekt ist sehr breit in die Forschung des Teilprojektes A1 des aktuellen Sonderforschungsbereiches eingebunden, da es alle Beobachtungsprojekte übergreift.

Für die Arbeit sind Grundkenntnisse der Astrophysik, Computererfahrung und eine gute Kommunikationsfähigkeit nötig.

Die Struktur der Spiralgalaxie M51

Betreuer: Carsten Kramer

Die nahgelegene Spiralgalaxie M51 wurde von uns in Kohlenmonoxyd vollständig kartiert. Ziel dieser Arbeit ist es, die vorhandenen Daten zu kombinieren mit komplementären Karten bei anderen Wellenlängen, um die grossräumige Spiralstruktur und ihre Kinematik besser zu verstehen. Es stehen dazu Karten von atomarem Wasserstoff und von ionisierem Kohlenstoff zur Verfügung. Diese Arbeit dient der Vorbereitung weiterer Messungen mit NANTEN2, SOFIA und HIFI. Die Arbeit ist Teil einer Kollaboration mit dem Institut für Millimeterastronomie (IRAM) in Grenoble und dem Centro Astronomico in Yebes in Madrid.