Der Ursprung von Universum und Leben
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung des Excellence Cluster Universe astronews.com
1. Oktober 2018
Die Arbeit des Exzellenzclusters Universe wird
unter neuem Namen und mit erweiterten Fragestellungen auch in den kommenden
Jahren fortgesetzt: Im Januar startet in München der Exzellenzcluster
Origins. Der interdisziplinäre Forschungsverbund soll sich mit dem Aufbau
und der Entwicklung des Universums vom Urknall bis zur Entstehung des Lebens
befassen.
Der Exzellenzcluster Origins befasst sich
mit dem Aufbau und der Entwicklung des Universums
vom Urknall bis zur Entstehung des Lebens.
Bild: NASA/Jenny Mottar [Großansicht] |
Das Verständnis der Entwicklung des Universums und die Frage, ob Leben ein
natürlicher und unter Umständen unvermeidbarer Prozess ist, gehören zu den
größten und schwierigsten Herausforderungen der Wissenschaft. Aufbauend auf
herausragenden Forschungsleistungen und Strukturmaßnahmen des Clusters "Origin
and Structure of the Universe", kurz Universe Cluster, bindet der
Exzellenzcluster Origins ("Vom Ursprung des Universums bis zu den
ersten Bausteinen des Lebens") neben neuen Fragestellungen zur innersten
Struktur und Geschichte des Universums auch Antworten auf die Frage nach dem
Ursprung des Lebens ein. Die Exzellenzkommission unter Leitung der Deutschen
Forschungsgemeinschaft (DFG) hatte in der vergangenen Woche den Start des
Exzellenzclusters Origin genehmigt.
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sollen dabei in einer
weltweit einzigartigen, interdisziplinären Zusammenarbeit die komplexen
Prozesse, die zu dem heute beobachtbaren Universum, der Entstehung von Sternen,
Planeten und Leben geführt haben, erforschen. "Der Universe Cluster hat
uns zwölf Jahre erfolgreiche Zusammenarbeit von rund 250 Astrophysikern, Kern-
und Teilchenphysikern mit exzellenten wissenschaftlichen Ergebnissen beschert,
die ohne den interdisziplinären Ansatz so nicht möglich gewesen wären. Die dabei
gesammelten Erfahrungen bilden die Grundlage für die Erforschung der neuen
Herausforderungen, denen wir uns mit Origins stellen. Wir freuen uns
heute sehr, dass wir der Urfrage der Menschheit nun mit der Bewilligung des
neuen Origins Cluster in München/Garching nachgehen können", erklärten die
Cluster-Koordinatoren Prof. Dr. Andreas Burkert von der
Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) und Prof. Dr. Stephan Paul
von der Technische Universität München (TUM).
Der Origins Cluster verknüpft auf einzigartige Weise die
Fachrichtungen Astrophysik, Biophysik und Teilchenphysik. Die Forscherinnen und
Forscher profitieren dabei vom weltweit führenden Umfeld in München und
Garching. Am Forschungsverbund beteiligt sind die LMU, die TUM, die
Max-Planck-Institute für Physik, für Astrophysik, für extraterrestrische Physik,
für Plasmaphysik und für Biochemie, die Europäische Südsternwarte sowie das
Leibniz-Rechenzentrum.
Der Origins Cluster geht mit fünf fokussierten Forschungsgebieten an
den Start, die wiederum über eine neue vernetzte Struktur miteinander verbunden
sind. Sogenannte Connectoren sind interdisziplinäre Forschungsprojekte und
verbinden einzelne Forschungsgebiete miteinander, um komplexe, übergreifende
Fragestellungen zu behandeln. Beispiele sind Verbindungen zwischen
Planetenbildung und den ersten präbiotischen Molekülen, sowie die Verbindung
zwischen der fundamentalen Natur der Dunklen Materie und der kosmischen
Strukturbildung. Wichtige Teile der Arbeiten finden dabei in internationalen
Kooperationen und an den weltweit größten Forschungseinrichtungen wie dem CERN
oder dem Very Large Telescope in Chile statt.
Zusätzlich zu den während der Laufzeit des Universe Clusters
entstandenen Laboren sollen neue Einrichtungen am Standort München entstehen.
Zum Beispiel ergänzt das Origins Data Science Lab (ODSL) das bisherige
Rechenzentrum C²PAP (Computational Centre for Particle and Astrophysics). Die
Wissenschaftler am ODSL bündeln bestehende Expertise in statistischer
Datenanalyse und entwickeln die nächste Generation von numerischen und
statistischen Methoden, um die künftigen gigantischen und eng vernetzten
Datensätze zu analysieren.
Die neuen Verfahren stehen allen Cluster-Wissenschaftlern zur Verfügung. Das
Ziel: Die optimale Berechnung und Simulation komplexer theoretischer Modelle und
Analyse experimenteller Beobachtungsdaten, um den wissenschaftlichen
Erkenntnisgewinn zu beschleunigen und neue, verborgene Gesetzmäßigkeiten
aufzuspüren.
Mit dem neuen Eis-, Staub- und Sequenzierlabor (IDSL, Ice, Dust and
Sequencing Laboratory) sollen die ersten Zyklen Darwin’scher molekularer
Entwicklung nachvollzogen werden. Die Wissenschaftler am IDSL wollen zentrale
Aspekte der molekularen Evolution mithilfe von Laborexperimenten untersuchen und
verstehen, wie aus unbelebter Substanz lebende Materie entsteht. Dazu haben sich
die Forscher zum Ziel gesetzt, physikalisch-chemische Grundlagen im Laborumfeld
zu schaffen, um erste primitive Vervielfältigungen auf molekularer Ebene
anzustoßen und die dazugehörigen Selektionszyklen zu untersuchen.
Der Start des Exzellenzclusters Origins ermöglicht die während der
Universe-Cluster-Periode etablierte erfolgreiche Zusammenarbeit mit
Schulen auszubauen und die Lehrerfortbildung in den Bereichen Astro-, Teilchen
und Biophysik auszuweiten. Wissenschaftliche Veranstaltungen und Ausstellungen
im Deutschen Museum und in der ESO Supernova sollen die Öffentlichkeit am
wachsenden, wissenschaftlichen Verständnis des Universums und des Lebens
teilhaben lassen.
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