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Interview mit Prof. Paola Caselli, zukünftige Direktorin am MPE

17. Februar 2014

Ab 1. April 2014 wird Paola Caselli als Direktorin ans Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik kommen. Nach Stationen am Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, der University of California at Berkeley, der Harvard University, und dem Osservatorio Astrofisico di Arcetri (INAF) ist sie derzeit Teil der Astrophysik-Gruppe an der Universität Leeds. Ihre Forschungsschwerpunkte sind Astrochemie, galaktische und extragalaktische Sterne und Planeten, molekulare Astrophysik und Astrobiologie.

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Die zukünftige Direktorin am MPE, Paola Caselli

Wodurch wurde Ihr Interesse an Astronomie geweckt?

Als ich 12 Jahre alt war, in meinem letzten Jahr an der Mittelschule, begann ich mir ein bisschen ernsthaftere Gedanken über meine Zukunft zu machen. Damals dachte ich, das faszinierendste, womit ich mich beschäftigen könnte (was ich tun könnte), wären entweder Kunst (besonders die Malerei), um meiner „inneren Welt“ Ausdruck zu verleihen, oder Wissenschaft (vor allem Physik und Astronomie), um die „äußere Welt“ zu erforschen und zu versuchen sie besser zu verstehen.

Ich wusste, dass ich mich zwischen einer wissenschaftlichen und einer künstlerischen Schule entscheiden musste, aber das war schwer... bis mein Lehrer mir den Rat gab, ich solle das Buch "The Black Cloud" von Fred Hoyle lesen. Diese "lebende Wolke" und die genialen Astronomen des Palomar-Observatoriums in Kalifornien haben mich dermaßen fasziniert, dass ich eine von ihnen sein wollte. Dieses Buch war der Wendepunkt und ich beschloss, eine wissenschaftliche Karriere zu verfolgen.

Es fasziniert mich, dass ich immer noch dunkle Wolken und organisches Material im All studiere - nach all den Jahren. Außerdem landete ich schließlich an der Universität von Leeds, wo Fred Hoyle gegen Ende seiner Schullaufbahn Chemie studierte. In den letzten sechs Jahren wohnte ich weniger als 10 Meilen von dem Dorf in West Yorkshire entfernt, in dem er geboren wurde.

 

Bild der Gaswolke L1544 mit einem Wasser-Spektrum aufgenommen mit dem Herschel-Satelliten vom Zentrum des praestellaren Wolkenkerns. Zusammengenommen deuten die Emissions- und Absorptionssignale darauf hin, dass die Wolke sich aufgrund ihrer Schwerkraft zusammenzieht. D.h. sie kollabiert und bildet einen neuen Stern. Herschel konnte genug Wasserdampf in L1544 nachweisen, um die Ozeane auf der Erde mehr als 2000 mal zu füllen. Bild vergrößern
Bild der Gaswolke L1544 mit einem Wasser-Spektrum aufgenommen mit dem Herschel-Satelliten vom Zentrum des praestellaren Wolkenkerns. Zusammengenommen deuten die Emissions- und Absorptionssignale darauf hin, dass die Wolke sich aufgrund ihrer Schwerkraft zusammenzieht. D.h. sie kollabiert und bildet einen neuen Stern. Herschel konnte genug Wasserdampf in L1544 nachweisen, um die Ozeane auf der Erde mehr als 2000 mal zu füllen. [weniger]

Wieso beschäftigen Sie sich mit der Sternen- und Planetenentstehung und Astrochemie? Was fasziniert Sie an diesen Forschungsthemen?

Die treibende Kraft dahinter ist eng mit der großen Frage verknüpft, die wir alle haben: Woher kommen wir?

Wenn wir die Regionen untersuchen, in denen sich Sterne und Planeten bilden, gibt uns das Hinweise auf die Vorgänge, die zur Geburt unseres Sonnensystems führten. Moleküle sind die besten Werkzeuge, um die physikalischen Eigenschaften dieser Sternkinderstuben zu untersuchen, und sie bieten uns einzigartige Möglichkeiten, die dynamische Entwicklung der Planeten- und Sternentstehungsgebiete zu entschlüsseln - Astrochemie ist für den Fortschritt in diesem Feld von grundlegender Bedeutung.

Wenn wir die molekularen Informationen entziffern wollen, die wir mit unseren Teleskopen sammeln, so müssen wir die chemischen Prozesse verstehen und auch wie sie mit der physischen Struktur eines astronomischen Objekts zusammenhängen. Ich finde es außerdem faszinierend, dass der Großteil des beobachtbaren molekularen Materials im Universum aus organischen Molekülen besteht, die mit Wasser vermischt sind. In der unwirtlichen Umgebung des interstellaren Raums finden die ersten Schritte in Richtung Leben statt.

 

Vor kurzem besuchte Paola Caselli das ALMA-Observatorium. Das "Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array" ist ein Interferometer mit 66 hoch-auflösenden Radioteleskopen in der Atacamawüste im Norden Chiles. ALMA wird bei Millimeter- und Submillimeterwellenlängen beobachten und damit die allerersten Sterne und Galaxien untersuchen und direkte Aufnahmen von Exoplaneten machen - und damit möglicherweise die ersten Spuren von Leben entdecken. Bild vergrößern
Vor kurzem besuchte Paola Caselli das ALMA-Observatorium. Das "Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array" ist ein Interferometer mit 66 hoch-auflösenden Radioteleskopen in der Atacamawüste im Norden Chiles. ALMA wird bei Millimeter- und Submillimeterwellenlängen beobachten und damit die allerersten Sterne und Galaxien untersuchen und direkte Aufnahmen von Exoplaneten machen - und damit möglicherweise die ersten Spuren von Leben entdecken. [weniger]

Was ist für Sie die dringendste Frage in der Astronomie?

Sterne und Planeten sind das Ergebnis, wenn dichte Fragmente von Riesenmolekülwolken aufgrund ihrer eigenen Schwerkraft kollabieren. Wie bilden sich diese Fragmente und wie entwickeln sie sich in unterschiedlichen Umgebungen? Dies sind einige der drängenden Fragen, mit denen wir uns beschäftigen werden. Dafür müssen wir umfangreiche Simulationen (Magnetfelder, Turbulenzen und detaillierte Chemie) durchführen. Außerdem werden wir Beobachtungsergebnisse verwenden um strenge Randbedingungen für die Theorie vorzugeben.

Ähnlich dringend ist die Frage nach der Entstehung von protoplanetaren Scheiben innerhalb der dichten Wolkenfragmente und wie sich ihre Eigenschaften mit der physikalischen Struktur der umgebenden Wolke ändern.

Schließlich ist es wichtig zu verstehen, wie die komplexen organischen Moleküle entstehen und sich entwickeln, die in kalten prästellaren Wolken und in warmen Regionen in der Nähe von jungen Sternen beobachtet werden,. Sind diese Moleküle wichtig für die Chemie der zukünftigen Planetensysteme? Werden sie in der eisigen Ummantelung von Staubteilchen gespeichert und dann zu den protoplanetaren Scheiben transportiert und schließlich weiter zu Planetenoberflächen? Aminosäuren (die Bausteine der Proteine) wurden reichlich in Meteoritenmaterial gefunden. Sind sie das Ergebnis einer Wiederaufbereitung des organischen Materials, das man in Sternentstehungsgebieten beobachtet?

 

<p>Diese Simulation zeigt, wie ALMA die Kontinuumsemission von Staub in einer selbst-gravitativen, proto-planetaren Scheibe um einen Stern mit einer Sonnenmasse bei 300 GHz beobachten w&uuml;rde. Dieses Bild stammt aus einer k&uuml;rzlich ver&ouml;ffentlichten Arbeit von Douglas, Caselli et al. 2013. </p>

Diese Simulation zeigt, wie ALMA die Kontinuumsemission von Staub in einer selbst-gravitativen, proto-planetaren Scheibe um einen Stern mit einer Sonnenmasse bei 300 GHz beobachten würde. Dieses Bild stammt aus einer kürzlich veröffentlichten Arbeit von Douglas, Caselli et al. 2013.

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Kennen Sie München bereits?

Vor langer Zeit (1995) war ich am MPE als Postdoc, aber nur für drei Monate, weil ich in etwa zur gleichen Zeit meine feste Stelle am Arcetri Astrophysical Observatory bekam. Es ist also fast so, als würde ich von vorne anfangen...

 

Was werden Sie als Erstes tun, wenn Sie hierher kommen?

Meine Kollegen besser kennen lernen und anfangen, am MPE das Zentrum für astrochemische Studien aufzubauen! Ich freue mich sehr darauf, Tür an Tür mit so vielen großartigen Wissenschaftlern zu arbeiten, und ich bin begeistert von dieser fantastischen Chance, eine Astrochemie-Gruppe zusammenzustellen.

 

Gibt es etwas, das Sie vermissen werden, wenn Sie aus Großbritannien weggehen?

Meine Freunde und Kollegen werden mir fehlen. Sie haben mir in den letzten Jahren viel geholfen, insbesondere durch die Betreuung meiner Tochter, wenn ich auf Reisen war. Für mich und meine Karriere war das immens wichtig. Ihnen möchte ich ganz herzlich "Danke!" sagen!

Außerdem werde ich die Ruhe und die Schönheit der Yorkshire Dales vermissen. Ein Stück meines Herzens wird dort zurück bleiben, auf den Anhöhen einiger Moore.

Gleichzeitig freue ich mich aber auch darauf, die Alpen und die schöne Landschaft rund um München zu erkunden.