Erforschung von Weltraumstaub: Einblicke durch das James Webb Space Telescope

PASADENA / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die Erforschung des Weltraums hat einen weiteren Meilenstein erreicht, als Grant Donnelly, ein Doktorand der Physik mit Schwerpunkt Astronomie an der Universität Toledo, seine Forschungsergebnisse über Weltraumstaub und polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAHs) präsentierte.

Die Universität Toledo hat sich als Sprungbrett für Grant Donnelly erwiesen, der seit 2020 ein Doktorandenprogramm in Physik mit Schwerpunkt Astronomie absolviert. Seine Reise führte ihn nach Flagstaff, Arizona, um den Nachthimmel zu beobachten, und nach Pasadena, Kalifornien, um Daten des James Webb Space Telescope zu analysieren. In Hiroshima, Japan, präsentierte er ein umfangreiches Archivdatenprojekt für das Spitzer Space Telescope.

Donnellys Forschung konzentriert sich auf winzige Moleküle, die als polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAHs) bekannt sind. Diese Moleküle spielen eine entscheidende Rolle im interstellaren Medium, dem Gas und Staub, das zwischen den Sternen existiert. Seine jüngste Errungenschaft ist die erfolgreiche Einreichung eines eigenen Vorschlags zur Nutzung des James Webb Space Telescope, um eine Galaxie in über 52 Millionen Lichtjahren Entfernung zu untersuchen.

Die Universität Toledo bot Donnelly zahlreiche Möglichkeiten, die er als Glück bezeichnet, das entsteht, wenn Vorbereitung auf Gelegenheit trifft. Als er an der John Carroll University studierte, weckte ein Besuchsprofessor sein Interesse an der Astronomieforschung, was schließlich zu seiner Entscheidung führte, an der Universität Toledo weiterzustudieren. Dort beeindruckten ihn die internationalen Reputationen der Astronomen, mit denen er zusammenarbeiten würde.

Die Astronomie und Astrophysik sind ein Bereich der Forschungsexzellenz an der Universität Toledo, die im Februar die prestigeträchtige Carnegie R1-Klassifikation erhielt. Donnelly arbeitet eng mit seinem Berater, Dr. J.D. Smith, zusammen, der ebenfalls auf das interstellare Medium spezialisiert ist. Diese Forschung führte zu einem Stipendium am Infrared Processing and Analysis Center (IPAC) auf dem Campus des Caltech im Jahr 2024.

Während seines Aufenthalts in Pasadena von Februar bis August arbeitete Donnelly mit einem Stabastronomen zusammen, um zu erforschen, wie PAHs in Bildern des James Webb Space Telescope erscheinen. Seine peer-reviewed Forschung, die eine Methode beschreibt, wie Astronomen die erhaltenen Bilder genau interpretieren können, wurde kürzlich im Astrophysical Journal veröffentlicht.

Im Juni wird Donnelly am Kavli Summer Program in Astrophysics an der University of Virginia teilnehmen. Das Thema des diesjährigen Workshops ist „Cool Frontiers: Exploring Dust and Ice in the Cosmos“. Donnelly bereitet sich darauf vor, seine Erkundung des Weltraumstaubs durch ein weiteres hochkarätiges Projekt fortzusetzen. Im März erfuhr er, dass er sein eigenes Beobachtungsprogramm am James Webb Space Telescope leiten würde.

Mit einer Erfolgsquote von weniger als 12% ist Donnellys Erfolg bemerkenswert. Sein Berater, Dr. Smith, betont, dass Donnelly starke technische Fähigkeiten mit der Fähigkeit kombiniert, Ideen klar und einfach zu kommunizieren. In seinen drei zugewiesenen Stunden wird Donnelly Infrarotspektraldaten von der Spiralgalaxie NGC 4151 sammeln, um ein einheitliches Set von Beobachtungen zu vervollständigen.

Die Forschung von Donnelly und seinem Team an der Universität Toledo zeigt, wie wichtig es ist, die Interaktion zwischen aktiven galaktischen Kernen und PAHs zu verstehen. Diese Erkenntnisse könnten neue Fragen über die Dynamik des interstellaren Mediums aufwerfen und die zukünftige Forschung in der Astronomie beeinflussen.

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