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Die Forscher des ZAH sind maßgeblich an einer Vielzahl von herausragenden überregionalen bzw. internationalen Projekten beteiligt, die von Beobachtungen, über Instumentenbau, bis zu Simulationen und Theorie reichen. Dies ist ein Ausdruck der starken Verschränkung der astrophysikalischen Forschung in Theorie und Beobachtung und der weltweiten Vernetzung der astronomischen Forschungsinstitute. Eine kleine Auswahl von laufenden und zukünftigen Kooperationen ist hier aufgeführt; weitere finden Sie auf den Institutsseiten.

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ANGLES, DUEL und PLANET Innerhalb der beiden EU Training and Research Networks wird mit Hilfe des starken (ANGLES - Astrophysics Network for Galaxy LEnsing Studies) und schwachen Gravitationslinseneffekts (DUEL - The Dark Universe with Extragalactic Lensing) das sichtbare und dunkle Universum erforscht. Bei diesem beiden Programmen wird besonderer Wert auf international ausgerichtete Ausbildung von Doktoranden und Postdocs gelegt. PLANET (Probing Lens Anomaly NETwork) ist ein Netzwerk zur schnellen Nachbeobachtung von Gravitationslinsenereignissen, um extrasolare Planeten zu finden. Mit dieser Methode können sogar Planeten wie die Erde gefunden werden.

Gaia und Planck Das ZAH ist an 2 zukünftigen Satellitenmissionen der Europäischen Raumfahrtagentur ESA direkt beteiligt. Gaia ist die nächste große Astrometrie-Mission, die 2011 starten soll. Gaia wird Positionen, Eigenbewegungen, Parallaxen, Helligkeiten und Farben von einer Milliarde Sternen mit bisher unerreichbarer Genauigkeit messen, sowie Radialgeschwindigkeiten und Spektren von etwa 100 Millionen Sternen. Hauptziel ist die Aufklärung von Struktur, Entstehung und Entwicklung der Milchstraße. Mit der Satelliten-Mission Planck wird die kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung, das älteste direkt zu beobachtende Zeugnis aus der frühen Phase des Universums, mit höchster Genauigkeit vermessen werden.

H.E.S.S., Lucifer und PRIMA Das 'High Energy Stereoscopic System' H.E.S.S. in Namibia ist das leistungsfähigste Experiment der bodengebundenen Hochenergieastrophysik und der Astroteilchenphysik. In der Ausbauphase II soll die räumliche Auflösung im höchsten Energiebereich verdoppelt werden. Das 'Large Binocular Telescope' "LBT" in Arizona (USA) ist das leistungsstärkste Teleskop der Nordhemisphäre. Lucifer I und II sind baugleiche kryogene Spektrographen/Kameras für beide Teleskope des LBT, die im nahen Infrarotbereich bis 2,5 Mikrometer eingesetzt werden sollen. LUCIFER 1 soll 2008 in Betrieb gehen, das zweite Instrument wird voraussichtlich 2009 fertiggestellt werden. Die extrem gute Auflösung des LBT mit den speziellen Instrumenten wird hervorragend für die Erforschung der Stern- und Planetenentstehung sowie weit entfernter Galaxien und Quasare geeignet sein. PRIMA ist ein VLTI Empfänger zur Messung der Winkelabstände zwischen Beobachtungsobjekt und einem Referenzstern zur Bestimmung kleinster Eigenbewegungen. Die Präzision von 10 Mikrobogensekunden wird die Entdeckung von jupitergroßen Exo-Planeten ermöglichen. An der Landessternwarte wird die Datenreduktionssoftware für dieses Instrument entwickelt.

AstroGrid-D und GRACE AstroGrid-D ist ein Forschungsvorhaben auf dem Gebiet "e-Science" und "Grid-Middleware" zur Unterstützung wissenschaftlichen Arbeitens im Rahmen der deutschen D-Grid-Initiative. Die hieraus entstehende Grid-Basis-Infrastruktur soll der gesamten deutschen Wissenschaft in Zukunft zur Verfügung stehen. GRACE (GRApe + mpraCE) ist ein von der Volkswagen-Stiftung gefördertes Kooperationsprojekt zur Entwicklung von spezieller Hardware für Höchstleistungsrechner. Die Hybrid-Struktur dieses neuartigen Supercomputers kombiniert drei Elemente: einen normalen 64 Prozessor Beowulf PC Cluster, speziell entwickelte Rechnerhardware mit festverdrahteter Gravitationskraftberechnung (GRAPE), entwickelt in einem Projekt japanischer Astrophysiker an der Univ. Tokyo, und flexibel reprogrammierbare Chips (FPGA, field programmable gate array). Die tatsächlich erzielte Rechenleistung liegt bei 4 Tflop/s.

SDSS , RAVE und Pan-STARRS Das ZAH ist an mehreren internationalen Großprojekten beteiligt, die systematisch weite Bereiche des Himmels durchmustern. Das SDSS-Projekt (Sloan Digital Sky Survey; 2000-2008) in New Mexico ist die bisher größte CCD-Durchmusterung. Mittels Photometrie und Spektroskopie werden die Positionen und physikalischen Eigenschaften von Sternen und Galaxien am Nordhimmel vermessen, um die Geschichte und Struktur der Milchstraße sowie Galaxienentwicklung allgemein zu untersuchen. Das Radial Velocity Experiment (RAVE; 2003-2010) in Australien vermisst die Radialgeschwindigkeiten und die chemische Zusammensetzung von einer Million heller Sterne am Südhimmel, um die Entwicklung der Milchstraßenscheibe zu erforschen. Das Panoramic Survey Telescope & Rapid Response System (Pan-STARRS) auf Hawaii wird demnächst mit einer neuen Himmelsdurchmusterung beginnen, die die Helligkeiten, Farben und zeitliche Variabilität von Objekten am Nordhimmel bestimmt und dabei bis zu fünfmal schwächere Objekte beobachtet als der SDSS. Zu den Zielen gehören u.a. die Suche nach extrasolaren Planeten, die Untersuchung der Struktur der Milchstraße und die Erforschung ferner Galaxien.

SFB 439 , TRR33 und JETSET Im Sonderforschungsbereich SFB 439 "Galaxien im jungen Universum", getragen von allen astronomischen Instituten in Heidelberg, werden viele Aspekte der Entstehung und Entwicklung von Galaxien, Galaxienhaufen und Quasaren in kosmologischem Kontext untersucht. Dazu komplementär beschäftigt sich der überregionale Sonderforschungsbereich TRansRegio (TRR33) "The Dark Universe " mit den Auswirkungen von Dunkler Materie und Dunkler Energie auf das sichtbare Weltall. JETSET ist ein Marie Curie Research Training Network (RTN) mit dem Ziel, die Jets junger Sterne zu untersuchen. Das Netzwerk umfasst drei Bereiche: (i) Jeterzeugung im Labor, (ii) Beobachtung von Jets und jungen Sternen, und (iii) numerische Simulationen zur Jeterzeugung und Jetpropagation in Molekülwolken unter Einsatz der Grid-Technologie.