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EXZELLENZCLUSTER
Der Ursprung von Universum und Leben
Redaktion / idw / Pressemitteilung des Excellence Cluster Universe
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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.

Origins

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).

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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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siehe auch
Exzellenzcluster: Universe Cluster kann weiterforschen - 18. Juni 2012
Links im WWW
Universe Cluster
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