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Dr. Anna Ijjas
Dr. Anna Ijjas
Forschungsgruppenleiterin

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Lise-Meitner-Gruppe

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Gravitationstheorie und Kosmologie

Die Arbeit der Lise-Meitner-Gruppe konzentriert sich auf Anwendungen der mathematischen und numerischen Relativität, um Theorien von dem Anfang, der Entwicklung und der Zukunft des Universums zu entwickeln, und deren Beziehung zur Physik Schwarzer Löcher sowie zu anderen Aspekten der Gravitationstheorie herauszustellen.

Die physikalische Kosmologie bietet einige der derzeit spannendsten Forschungsfragen. Es gibt eine große Anzahl an Beobachtungsdaten und diese weisen auf neue Rätsel hin: Welcher dynamische Mechanismus führte zu den scheinbar besonderen Anfangsbedingungen, aus denen die heutigen Strukturen wie Planeten, Sterne und Galaxien hervorgingen? Was ist der Ursprung der fundamentalen Materiebestandteile? Was treibt die derzeitige beschleunigte Ausdehnungsphase des Universums an? Und wie sieht die Zukunft unseres Universums aus?

Unser Ziel ist es, vollständige Theorien des Ursprungs, der Entwicklung und der Zukunft des Universums zu entwickeln, um auf diese Fragen Antwortmöglichkeiten zu finden. Wir interessieren uns besonders für Szenarien, die den Urknall mit einem klassischen (nicht-singulären) Rückprall ersetzen. Der Rückprall verbindet dabei eine vorhergehende Kontraktionsphase mit der gegenwärtigen Ausdehnungsphase. Diese Modelle bieten nicht nur eine leistungsfähige Erklärung für den Ursprung aller Strukturen, sondern beinhalten auch eine mögliche Lösung für das kosmische Singularitätsproblem. Gleichsam weisen die Modelle auf die spannende Möglichkeit hin, dass wir in einem zyklischen Universum leben, wo sich etwa alle 100 Milliarden Jahre ein Rückprall ereignet.

Neben der Modellbildung entwickeln wir neue Methoden, nicht-lineare Systeme partieller Differentialgleichungen der Einsteinschen Allgemeinen Relativitätstheorie und darüber hinausgehenden Theorien zu lösen. Damit wollen wir die Tragfähigkeit kosmologischer Modelle überprüfen und ihre Vorhersagen für zukünftige Beobachtungen – insbesondere durch das Simons Observatory und Gravitationswelleninterferometrie – identifizieren.

Darüber hinaus wollen wir mögliche Anknüpfungspunkte zur Fundamentalphysik sowie die Implikationen für die Gravitationstheorie in anderen Situationen, die Raumzeit-Singularitäten (wie beispielsweise Schwarze Löcher) beinhalten, untersuchen.

 
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