ZEISS Colloquium
ZEISS Colloquium über Ophthalmic Robotics
Virtueller Vortrag mit Prof. Dr. med. Marc D. de Smet
3. Dezember 2024
Prof. Dr. med. Marc D. de Smet, Retina Specialist, Honorarprofessor an der Universität Leiden (Niederlande), Mitgründer & CMO von Preceyes B.V. und Gründer & Executive Director von MIOS (Microinvasive Ocular Surgery Clinic), ist am 3. Dezember 2024 zu Gast beim virtuellen „ZEISS Colloquium – Innovation Talks“. Dort hält er einen Vortrag zum Thema „Ophthalmic Robotics – An Emerging Ecosystem“.
Die Vortragssprache ist Englisch. Interessierte können am MS Teams Event teilnehmen.
Ophthalmic Robotics – An Emerging Ecosystem
-
Im Wettlauf mit dem Gehirn: ist künstliche Intelligenz schon intelligent?
„Was wir heute unter Künstlicher Intelligenz (KI) verstehen ist künstlich, aber noch nicht wirklich intelligent“, so Helmstaedter. „Trotz wichtiger Fortschritte ist die heutige KI noch äußerst ineffizient. Sie verschwendet Energie und benötigt Unmengen sogenannter „Labels“. Beides ist teuer und nicht nachhaltig“.
Vor 50 Jahren wurden die heutigen Methoden der KI von der Neurowissenschaft inspiriert. Dabei sei laut Helmstaedter die Frage naheliegend, ob es aus der Hirnforschung erneut Inspirationen für eine nächste Generation der KI geben kann. Die Gehirne seien unübertroffen in ihrer Energieeffizienz und Lernfähigkeit. Mithilfe neuester Methoden der Netzwerkanalyse im Gehirn sogenannter „Connectomics“ sollen die Besonderheiten des biologischen Computers in den Köpfen bestimmt, Lernregeln verstanden und mögliche Veränderungen im Kontext von Erkrankungen beschrieben werden.
Moritz Helmstaedter beschäftigt sich mit der Kartierung neuronaler Netzwerke im Gehirn in ihrer ganzen Komplexität – dem Forschungsfeld Connectomics. Seine Interessen liegen in der Beziehung zwischen künstlicher und biologischer Intelligenz und der Suche nach konnektomischen Phänotypen psychiatrischer Störungen. Zuvor war er Gruppenleiter am Max-Planck-Institut für Neurobiologie in München (2011-2014).
Geboren 1978 in Berlin, studierte er Medizin und Physik in Heidelberg, promovierte bei Nobelpreisträger Bert Sakmann und schloss seine Postdoc-Arbeit bei Winfried Denk am Max-Planck-Institut für medizinische Forschung ab.
Darüber hinaus ist er Professor mit besonderer Berufung an der Radboud University, Nijmegen, Niederlande (seit 2016), Mitglied der Kommission für Biowissenschaften der Nationalen Akademie Leopoldina, Deutschland (seit 2023), Mitglied des Stiftungsrates des Friedenspreises des Deutschen Buchhandels (seit 2020); Träger des Gottfried Wilhelm Leibniz-Preises 2024.
-
-
Silizium Photonik – Die Suche nach nachhaltigem Wachstum
In den letzten 20 Jahren hat die Silizium Photonik einen erfolgreichen Übergang vom akademischen Forschungsbereich zum industriellen Ökosystem vollzogen. Transceiver-Produkte sind auf dem Markt erfolgreich. Industrielle Foundries bieten ausgereifte Prozessabläufe und Process Design Kits (PDK) an. Und Unternehmen für die Automatisierung elektronischer Designs (EDA) liefern photonische IC-Designwerkzeuge. Dennoch ist die Siliziumphotonik in vielerlei Hinsicht noch ein kleines Nischenfeld in der Halbleiterindustrie. Gleichzeitig bereiten sowohl Forscherinnen und Forscher als auch eine Vielzahl von Start-up-Unternehmen die nächste Welle in der Siliziumphotonik vor, getrieben durch wissenschaftliche Fortschritte und innovative Produkte in verschiedenen neuen Anwendungen und Märkten.
Während seines Vortrags thematisiert Prof. Dr. Roel Baets die Vielfalt der Anwendungen, die für neue Funktionalitäten und neue, heterogenere Prozessabläufe in der Silizium-Photonik erforderlich sind. Im Fokus des Vortrags steht die Frage, ob daraus nachhaltige Geschäftsideen entstehen können.
Prof. Dr. Roel Baets präsentierte dieses Thema bereits als Plenarvortrag auf der SPIE Photonics West 2024 in San Francisco.
Prof. Dr. Roel Baets ist emeritierter Professor an der Universität Gent und dem Interuniversity Microelectronics Centre (IMEC). Nach dem Abschluss seines Masterstudiums in Electrical Engineering an der der Universität Gent und einem zweiten Masterabschluss von der Stanford University promovierter er an der Universität Gent. Von 1984 bis 1989 war er als Post-Doc am IMEC tätig. Seit 1989 ist Prof. Dr. Roel Baets Professor an der Fakultät für Ingenieurwissenschaften und Architektur an der Universität Gent, wo er die Photonics Research Group gründete. Von 1990 bis 1994 war er außerdem Teilzeitprofessor an der TU Delft und von 2004 bis 2008 an der TU Eindhoven.
Prof. Dr. Roel Baets leistet seit vielen Jahren Beiträge zur Erforschung der integrierten Photonik (Silizium, Siliziumnitrid, III-V) und ihrer Anwendungen in der Datacom/Telekom sowie in der medizinischen und ökologischen Sensorik. Er gründete und leitete ePIXfab, die European Silicon Photonics Alliance, und ist weiterhin in beratender Funktion für die gesamte Silicium-Photonik-Community tätig. Er ist Fellow der IEEE, EOS und Optica. Er wurde unter anderem mit dem John Tyndall Award 2020 und dem IEEE Photonics Award 2023 ausgezeichnet.
-
-
Hohe Harmonische Generation: Von der Attosekundenphysik bis zur linsenlosen Abbildung
Die Erzeugung von extrem kurzen Lichtpulsen durch sogenannte Hohe Harmonische Generation (High Harmonic Generation, HHG) mit Hilfe intensiver ultrakurzer Lichtimpulse ist eine der wichtigsten Methoden, um das Verständnis über nichtlineare optische Wechselwirkungen in verschiedenen Materiezuständen zu vertiefen – von einzelnen Gasatomen bis hin zu Festkörpern. Im vergangenen Jahr wurde die Entwicklung der Verfahren zur Erzeugung von Attosekundenpulsen mittels HHG mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet.
In seinem Vortrag spricht Prof. Dr. Christian Spielmann über die Grundlagen von HHG in Gasen und ihre Bedeutung für die Attosekundenphysik. Dabei stellt er auch Anwendungen in der Spektroskopie und hochauflösender Bildgebung im extremen Ultraviolett vor. Darüber hinaus wird er einen Überblick über aktuelle Experimente zur HHG in Festkörpern geben.
Prof. Dr. Christian Spielmann ist seit 2008 Professor für Experimentalphysik an der Friedrich-Schiller-Universität Jena und am Lehrstuhl für Quantenelektronik am Institut für Optik und Quantenelektronik tätig. Nach dem Abschluss seines Studiums der Elektrotechnik 1989 an der Technischen Universität Wien promovierte Spielmann über die Entwicklung von Femtosekundenlasern. Später habilitierte er zum Thema Hohe Harmonische Generation ebenfalls an der Technischen Universität Wien. Ab 1999 war er als außerordentlicher Professor an der Technischen Universität Wien tätig, bevor er von 2002 bis 2008 die Professur für Experimentalphysik an der Universität Würzburg übernahm. Seit 2008 ist Prof. Dr. Christian Spielmann Professor an der Friedrich-Schiller-Universität Jena, wo er von 2019 bis 2023 auch Dekan der Fakultät für Physik und Astronomie war. Außerdem ist er Mitglied des Vorstands des Abbe Center of Photonics und Sprecher der Graduate School of Advanced Photon Science des Helmholtz-Instituts Jena.
-
-
Zweidimensionale Materialien für die Halbleiterindustrie
In seinem Vortrag stellt Prof. Dr. Max Christian Lemme Anwendungsszenarien für zweidimensionale Materialien in verschiedenen Bereichen der Mikroelektronik vor. Er spricht über die weitere Skalierung elektronischer Bauelemente nach dem Mooreschen Gesetz sowie über zusätzliche Funktionalitäten in der Sensorik, in integrierten photonischen Schaltkreisen sowie im neuromorphen und Quantencomputing.
Konkrete Beispiele gibt Prof. Lemme aus der aktuellen Forschung zu elektronischen, sensorischen, photonischen und neuromorphen Bauelementen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf den Anwendungen im Bereich Neuromorphic Computing, die derzeit am Lehrstuhl für Elektronische Bauelemente an der RWTH Aachen University im Rahmen des groß angelegten Cluster4Future „NeuroSys - Neuromorphe Hardware für autonome Systeme der Künstlichen Intelligenz" untersucht werden.In seinem Vortrag geht Prof. Lemme auch auf offene Fragen hinsichtlich der Herstellung und Verarbeitung von zweidimensionalen Materialien ein, welche in der Europäischen experimentellen Pilotlinie für 2D Materialien (2D-EPL) untersucht werden. Abschließend gibt er einen Ausblick auf die zukünftige Nutzung von zweidimensionalen Materialien in der Halbleiterindustrie.
Prof. Dr. Max Christian Lemme ist Leiter des Lehrstuhls für Elektronische Bauelemente an der RWTH Aachen, Geschäftsführer der AMO GmbH und Mitbegründer der Black Semiconductor GmbH. Nach seinem Studienabschluss als Diplom-Ingenieur für Elektrotechnik an der RWTH Aachen und seiner Promotion war er für zwei Jahre als Humboldtstipendiat an der Harvard Universität, Cambridge, USA. Anschließend arbeitete er an der Königlichen Technischen Hochschule, Stockholm, Schweden, als Gastprofessor. 2012 kehrte er nach Deutschland zurück auf eine Heisenberg-Professur an der Universität Siegen, um schließlich 2017 einen Ruf der RWTH Aachen anzunehmen. Für seine Forschung erhielt er eine NanoFutur Förderung für Nachwuchswissenschaftler und später zwei ERC Grants. Prof. Lemme ist Mitglied verschiedener Expertengremien und Beirat bei internationalen Forschungseinrichtungen mit Fokus auf Nanowissenschaften und Nanotechnologie.
-
-
Der Vortrag ist dem Jubiläum „100 Jahre Planetarien“ gewidmet, welches die International Planetarium Society (IPS) und die Gesellschaft Deutschsprachiger Planetarien e. V. (GDP) begehen. Zwischen dem 21. Oktober 2023 und dem 7. Mai 2025 feiern sie das Jubiläum zusammen mit den Planetarien in der ganzen Welt. Als Geburtsstunde des modernen Planetariums gilt die erste Vorführung des weltweit erste Sternprojektors von ZEISS am 21. Oktober 1923 im Deutschen Museum in München. Seitdem sind der Name ZEISS und Planetarien weltweit eng miteinander verbunden.
Weitere Informationen zum Jubiläum finden Sie hier: 100 Jahre ZEISS Planetarien
Die Sterne waren nur der Anfang – vom ersten Sternprojektor bis hin zur interaktiven Visualisierung von großen Datenmengen
In ihrem Vortrag sprechen Martin Kraus und Dr. Christian Dick über die Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft der Planetarien bei ZEISS.In der ersten Hälfte des Vortrags gibt Kraus einen Überblick über die Firmengeschichte von ZEISS auf dem Gebiet der Planetarien. Er skizziert die Entwicklungen der letzten 100 Jahre vom ersten ZEISS Sternprojektor bis zum modernen Hybrid-Planetarium, welches Sternprojektoren und digitale Fulldome-Projektion miteinander vereint. Dabei legt er den Fokus auf drei wichtige Phasen für die Entwicklung der Planetarien bei ZEISS: Die Zeit von 1923 bis zum Zweiten Weltkrieg, die Zeit der deutschen Teilung und die Zeit seit der Wiedervereinigung, in der der Bereich ZEISS Planetarien in Jena zusammengeführt wurde.
Im zweiten Teil des Vortrags gibt Dr. Christian Dick einen Einblick in die modernen Technologien der digitalen Fulldome-Projektion in Planetarien. Dabei liegt sein Schwerpunkt auf der Generierung von Bildinhalten mit Methoden der Echtzeit-3D-Computergrafik zur Visualisierung von großen Datenmengen. Er erklärt, wie moderne Planetariumssoftware enorme Datenmengen aus Raumfahrtmissionen in Echtzeit visualisieren kann und so eine interaktive und nahtlose visuelle Exploration des Sonnensystems, der Milchstraße und des ganzen Universums ermöglicht. Dabei geht er auf Grundprinzipien von Out-of-Core- und Level-of-Detail-Verfahren ein und erläutert Methoden zur Datenkompression. Außerdem spricht er darüber, wie physikbasierte Simulationen eingesetzt werden, um kosmische Objekte zu visualisieren, für die keine realen Daten vorliegen. Dies erklärt Dick am Beispiel der Visualisierung der physikalischen Effekte Schwarzer Löcher.
Über die Vortragenden
Martin Kraus ist seit 2018 Leiter des Bereichs Planetarien bei ZEISS in Jena. Nach seinem Studienabschluss als Diplom-Ingenieur für Maschinenbau an der Hochschule Aalen startete er bereits 1986 als Softwareentwicklungsingenieur bei ZEISS. Seitdem ist er in verschiedenen Bereichen an nationalen und internationalen ZEISS Standorten tätig.
Dr. Christian Dick ist seit 2019 Leiter der Entwicklung für Software und Informationstechnik des Bereich Planetarien bei ZEISS in Jena. Er studierte und promovierte an der Technischen Universität München. Seine Forschungsschwerpunkte als Doktorand und Postdoc setzte er im Bereich der Visualisierung von großen Datenmengen sowie in der Entwicklung von Echtzeit-Simulations- und Visualisierungsmethoden. -
-
Zündung thermonuklearer Fusionsplasmen mittels Hochleistungslaser
Ein wichtiger Fortschritt in der lasergetriebenen Trägheitsfusion wurde an der National Ignition Facility (NIF) des Lawrence Livermore National Laboratory erzielt: die Zündung eines thermonuklearen Plasmas und die Freisetzung von – im Vergleich zur eingebrachten Energiemenge – überschüssiger Energie. Dieses experimentelle Ergebnis hat eine hohe Bedeutung für die Entwicklung der lasergetriebenen Trägheitsfusion. Im Rahmen seines Vortrags stellt Häfner die experimentellen Resultate des Experimentes vor. Dabei erläutert er einige der zahlreichen technologischen Innovationen, die diesen wegweisenden Durchbruch und weltweit einzigartige Leistung ermöglicht haben, und legt dar, wie
die am NIF erzielten Ergebnisse eine wesentliche Grundlage bilden für die weitere Erforschung der lasergetriebenen Trägheitsfusion als potenziellen Weg zu einer CO2-freien, sauberen und unerschöpflichen Energiequelle. Damit schaffen sie eine zusätzliche Zukunftsperspektive für die Energieversorgung, Energie-Nachhaltigkeit und der Energie-Sicherheit.Häfner gilt als ausgewiesener Experte auf dem Gebiet der Laser- und optischen Technologieentwicklung, insbesondere für Anwendungen in der Trägheitsfusion der Erzeugung von Sekundärquellen und in der Industrie. Er hat im Bereich der Entwicklung von Hochleistungslasern Pionierarbeit geleistet und gemeinsam mit seinem Team mehrere Weltrekorde aufgestellt.
Seit 2019 ist Häfner geschäftsführender Institutsleiter des Fraunhofer Instituts für Lasertechnik, welches weltweit führend in der Entwicklung von Hochleistungslasern und deren Anwendungen in Industrie und Wissenschaft ist. Darüber hinaus lehrt Häfner als Ordinarius für Lasertechnik an der an der Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen. Zuvor baute er den Bereich Advanced Photon Technologies (APT) für die Entwicklung und Anwendung von Lasertechnik der nächsten Generation am Lawrence Livermore National Laboratory auf und war ab 2015 dessen Direktor.
-
-
Neuronale Netze (NNs), höhere Rechenleistungen und immer größere Datensätze erhöhen den Druck im Bereich des maschinellen Lernens (ML), automatisierte Lösungen für schwierigere Aufgaben des Alltags zu entwickeln. Vor allem eine für Menschen unmögliche Leistung und die kürzeren Reaktionszeiten versprechen enorme technologische und gesellschaftliche Vorteile. Trotz ihrer Skalierbarkeit stellen die NN-Lernformulierungen eine wesentliche Herausforderung für die Back-End-Lernalgorithmen dar. Schuld daran sind insbesondere Traps in der nicht-konvexen Optimierungslandschaft, wie etwa Sattelpunkte, die Algorithmen daran hindern können, „gute“ Lösungen zu liefern.
In diesem Vortrag stellt Cevher die aktuelle Forschung vor, die zeigt, dass das Dogma der nicht-konvexen Optimierung falsch ist. Er konnte mit seinem Team beispielsweise nachweisen, dass skalierbare stochastische Optimierungsalgorithmen Traps verhindern und schnell lokal optimale Lösungen hervorbringen können. In Verbindung mit den Fortschritten im Bereich des Representational Learning, zum Beispiel bei überparametrisierten neuronalen Netzen, können solche lokalen Lösungen global optimal sein.
„Leider müssen wir in diesem Vortrag auch darauf eingehen, dass die zentralen Min-Max-Optimierungsprobleme im ML, wie Generative Adversarial Networks (GANs), robustes Reinforcement Learning (RL) und verteilungsrobustes ML, falsche Attraktoren ohne stationäre Punkte der ursprünglichen Lernformulierung enthalten“, so Cevher. „Tatsächlich werden wir beschreiben, welchen noch größeren Herausforderungen die Algorithmen unterliegen, einschließlich unvermeidlicher Konvergenzfehler, was die Stagnation der Fortschritte trotz der beeindruckenden früheren Demonstrationen erklären könnte“. Abschließend stellt er vielversprechende neue vorläufige Erkenntnisse vor, die er aus jüngsten Fortschritten bei einigen dieser schwierigen Herausforderungen ziehen konnten.
Volkan Cevher erhielt 1999 den B.Sc. in Elektrotechnik (Jahrgangsbester) von der Bilkent University in Ankara, Türkei, und 2005 den Ph.D. in Elektro- und Computertechnik vom Georgia Institute of Technology in Atlanta, USA. Von 2006 bis 2007 war er wissenschaftlicher Mitarbeiter an der University of Maryland, College Park, ebenso wie von 2008 bis 2009 an der Rice University in Houston, Texas. Gegenwärtig ist er Associate Professor an der École Polytechnique Fédérale de Lausanne und Faculty Fellow im Fachbereich Elektro- und Computertechnik der Rice University. Zu seinen Forschungsinteressen zählen maschinelles Lernen, Signalverarbeitungstheorie, Optimierungstheorie und -methoden sowie Informationstheorie. Dr. Cevher ist ELLIS Fellow und wurde 2018 mit dem Google Faculty Research Award, 2016 mit dem IEEE Signal Processing Society Best Paper Award, 2015 beim CAMSAP mit dem Best Paper Award, 2009 bei der SPARS mit dem Best Paper Award und 2016 mit einem ERC CG sowie 2011 mit einem ERC StG ausgezeichnet.
-
-
„Die erste experimentelle Quantenteleportation an der Universität Innsbruck im Jahr 1997 erregte weltweit großes Aufsehen“, erinnert sich Weihs. Für einige sind damals Science-Fiction Träume Wirklichkeit geworden, für die Physik sei es ein regelrechter Durchbruch gewesen. „Es gab nämlich die Antwort auf die Frage, wie man den Zustand eines Quantenteilchens an einen anderen Ort bringt, ohne das Teilchen selbst mit größter Vorsicht dorthin zu bewegen“, so der Professor für Photonik.
Aber warum möchte man überhaupt einen Quantenzustand übertragen? Wenn es einen Quantencomputer gäbe, der lange an einer Rechnung gearbeitet hat und das quantenmechanische Ergebnis an einen anderen Quantencomputer als Eingabe übergeben werden soll, benötige man dafür Teleportation. Der Einsatz ist aber auch denkbar, wenn mehrere Quantencomputer gemeinsame, parallele Berechnungen machen sollen oder verteilte Quantensensoren zusammengeschaltet werden beziehungsweise ein Kommunikationskanal zur Quantenschlüsselverteilung zwischen zwei sehr weit entfernten Punkten aufgespannt werden soll.
Die drei Szenarien sind Beispiele für Quantenkommunikation. „Wie bei der Berechnung von mathematischen Problemen oder in der Simulation macht es einen großen Unterschied, wenn die Information bei der Übertragung nicht herkömmlich, klassisch kodiert ist, sondern in Quanteneigenschaften der Träger, praktischerweise ausschließlich einzelne Photonen“, so Weihs, der in seinem Vortrag über Grundlagen, aktuelle Entwicklungen und Anwendungen der Quantenkommunikation sprechen wird. Zudem zeigt er auf, wo die Herausforderungen für eine breite kommerzielle Nutzung liegen.
Weihs ist Vizerektor für Forschung und Professor für Photonik am Institut für Experimentalphysik der Universität Innsbruck. Nach seiner Promotion „sub auspiciis praesidentis“ an der Universität Wien im Jahr 2000 war er Consulting Assistant Professor an der Stanford University, USA und ab 2005 Canada Research Chair in Quantum Photonics am Institute for Quantum Computing der University of Waterloo, Kanada bevor er 2008 nach Innsbruck berufen wurde. Unter seinen Auszeichnungen sind der Starting Grant des Europäischen Forschungsrats ERC und die Wilhelm Exner Medaille der Österreichischen Gewebevereins. Im Oktober 2023 wir der Exzellencluster Quantum Science Austria unter seiner Führung starten. In seiner Forschung beschäftigt er sich mit den Grundlagen der Quantenphysik, mit der Quanteninformationsverarbeitung und mit photonischen Quantentechnologien auf der Basis von Halbleiternanostrukturen.
-
-
Über Quantenmaterie und Zeitmessung
In seinem Vortrag legt Dr. Jun Ye dar, wie präzises Quanten-Engineering, Vielteilchenphysik und innovative Lasertechnologie die Präzision von Atomuhren und Zeitmessung revolutionieren und wie sich dadurch Möglichkeiten eröffnen, neue Phänomene und physikalische Grundlagen zu erforschen. Zu den neuesten Fortschritten in diesem Bereich zählen die präzise Kontrolle von Mehrkörper-Wechselwirkungen für höchste Messgenauigkeit, die Messung der gravitativen Zeitdilatation über einige hundert Mikrometer hinweg und der Uhrenabgleich per Spin Squeezing.
Zusammen mit seiner Forschungsgruppe am JILA erforscht Dr. Jun Ye die Grenzbereiche der Wechselwirkungen von Licht und Materie. Präzise gesteuerte Laser ermöglichen die Kommunikation mit mikroskopisch hergestellten Quantensystemen aus Atomen und Molekülen. Auf Basis von Materie, die in bestimmten Quantenzuständen präpariert wird, und unter Verwendung von Laserlicht mit der längsten Kohärenzzeit und einer genau kontrollierten Wellenform arbeitet das Team an grundlegenden wissenschaftlichen Entdeckungen und der Entwicklung neuer Technologien.Dr. Jun Ye studierte Physik an der Jiaotong-Universität Shanghai und an der University of New Mexico und legte seine Dissertation an der University of Colorado ab. Heute ist Dr. Jun Ye Fellow am JILA, Fellow am National Institute of Standards and Technology sowie Professor Adjoint im Physics Department der University of Colorado in Boulder. Er ist außerdem Mitglied der National Academy of Sciences, Fellow der American Physical Society und Fellow der Optical Society of America. Seine Forschung konzentriert sich auf die Grenzbereiche der Wechselwirkungen von Licht und Materie. Dabei beschäftigt er sich unter anderem mit Präzisionsmessung, Quantentechnologie, ultrakalter Materie und Frequenzmetrologie. Er ist Mitautor von 380 wissenschaftlichen Arbeiten und hat mehr als 600 Vorträge gehalten.
-
-
Die Milchstraße – Supermassereiches schwarzes Loch
„Supermassereiche schwarze Löcher gehören zu den rätselhaftesten Objekten, die Astronom*innen zu verstehen versuchen seit Karl Schwarzschild im Jahr 1916 – also vor 106 Jahren – die Einstein’schen Feldgleichungen gelöst hat“, so die Wissenschaftlerin, die an der Universität Heidelberg eine Emmy-Noether-Nachwuchsgruppe an dem zum ZAH gehörenden Astronomischen Rechen-Institut leitet (ARI). „Es wird mittlerweile sogar angenommen, dass alle großen Galaxien im Universum ein supermassereiches schwarzes Loch in ihrem Zentrum bergen“. Das bekannteste Beispiel sei das supermassive schwarze Loch im Zentrum unserer eigenen Galaxie, der Milchstraße. Im Jahr 2020 wurde ein Teil des Nobelpreises für Physik für die Entdeckung und Bestätigung verliehen.
Zahlreiche Beobachtungen und theoretische Studien deuten darauf hin, dass supermassereichen schwarzen Löchern eine entscheidende Rolle in der Galaxienentwicklung zu Teil wird. Zum Beispiel kann durch die Energie, die während der aktiven Wachstumsphasen von schwarzen Löchern frei wird, das Wachstum von massiven Galaxien reguliert werden. Dies sind wichtige Prozesse, die auch in Theorien zur Galaxienentwicklung bedacht werden müssen.
Galaxien mit James-Webb-Weltraumteleskop erforschen
Das tatsächliche Beobachten solcher Prozesse ist erst seit relativ kurzer Zeit möglich, dank moderner Teleskope und neuester Daten. Moderne Teleskope, wie das James-Webb-Weltraumteleskop und die nächste Generation optischer 40-Meter-Teleskope, werden zudem weitere revolutionäre Arbeiten sowohl im Bereich der Aktiven Galaxienkerne als auch der Galaxienforschung ermöglichen.
Das James Webb Space Telescope (JWST oder Webb), eine gemeinsame Mission der NASA, der ESA und der kanadischen Weltraumbehörde CSA, startete am 25. Dezember 2021 und ist das größte, leistungsstärkste und komplexeste Weltraumteleskop, das je gebaut und ins All gebracht wurde. Es soll das Verständnis des Universums grundlegend verändern. Die Frage, wie zentrale schwarze Löcher ihre Galaxien beeinflussen, ist eine der Schlüsselfragen, die mit diesem 10-Milliarden-Dollar teuren Observatorium untersucht werden sollen. Wylezalek ist eine der ersten Wissenschaftler*innen, die das JWST für wissenschaftliche Untersuchungen nutzen konnte, und wird in ihrem Vortrag ebenfalls erläutern, welche revolutionären Erkenntnisse das JWST schon geliefert hat und welche noch erwartet werden.
Dr. Dominika Wylezalek studierte Physik an den Universitäten Heidelberg und Cambridge; ihre Promotion erfolgte an der Universität München. Nach Forschungstätigkeiten an der Johns Hopkins University, USA, und dem European Southern Observatory (ESO) in München leitet sie seit 2020 die DFG Emmy Noether Forschungsgruppe im Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg.
-