Das Univer­sum ist durch­zo­gen von einem kosmi­schen Netz von Galaxien und diffu­sem Gas. Das kosmi­sche Netz leuch­tet schwach, aber messbar, durch ein schwa­ches Glühen des neutra­len Wasser­stoffs durch dessen Lyman-alpha Emissi­ons­li­nie. Dieses Projekt widmet sich der quanti­ta­ti­ven Charak­te­ri­sie­rung jenes kosmi­schen Netzes in kosmo­lo­gi­schen Simula­tio­nen der Struk­tur­ent­ste­hung. In Verbin­dung mit neuen Beobach­tungs­da­ten eröff­nen sich so neue Wege unser Verständ­nis der Struk­tur- und Galaxienentstehung.

Dieses Projekt befasst sich mit der theore­ti­schen Unter­su­chung des kosmi­schen Netzes und dessen Beobach­tung durch Lyman-alpha Strah­lung. Das kosmi­sche Netz ist die größte räumli­che Struk­tur des Univer­sums und beher­bergt den Großteil aller Galaxien, dunkler Materie und diffu­sen Gases. Lyman-alpha Strah­lung wird in großen Mengen sowohl von diffu­sem Gas als auch Folge von Stern­ent­ste­hung ausge­sandt. In naher Zukunft können nicht nur bereits detek­tierte leucht­starke Galaxien beobach­tet werden, sondern auch das leucht­schwä­chere kosmi­sche Netz.

In einem ersten Schritt entwi­ckeln wir ein compu­ter­ge­stütz­tes theore­ti­sches Modell der Struk­tur- und Galaxien­ent­ste­hung, Lyman-alpha Emission und des Strah­lungs­trans­ports. Auf dieser Grund­lage treffen wir Vorher­sa­gen der erwar­te­ten Beobach­tungs­da­ten und unter­su­chen welche statis­ti­schen Metho­den eine robuste und aussa­ge­kräf­tige Verbin­dung zwischen den beobach­te­ten Lyman-alpha Signa­tu­ren und der unter­lie­gen­den Materie- und Galaxien­ver­tei­lung schaf­fen. Unsere Forschung kann so helfen das Design zukünf­tige Beobach­tungs­stu­dien zu optimie­ren und wichtige Rückschlüsse für unser Verständ­nis der Struk­tur­ent­ste­hung ziehen.

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