Neues Analysetool verbessert Forschung zur Sternentstehung (PM 16/25)

München, 16.06.2025 – Ein Forschungsteam der Hochschule München (HM) hat ein Tool entwickelt, das die Analyse von Sternentstehungsregionen deutlich effizienter und verlässlicher macht. Die Anwendung entstand im Rahmen eines Projekts zur Überprüfung gängiger Messmethoden in der Astrophysik und wurde von Prof. Dr. Christina Maria Greif (Fakultät für Technische Systeme, Prozesse und Kommunikation) gemeinsam mit dem Astrophysiker Mark Hutchison (PhD) entwickelt. „Mit dem neuen Tool können wir zum ersten Mal automatisiert Vordergrund- und Hintergrundstrukturen in Beobachtungsdaten klar voneinander abgrenzen – für die Erforschung von Sternentstehungsregionen und anderen Regionen im Universum ist das ein Fortschritt“, erklärt Greif.

Herausforderung bei der Dateninterpretation
Sternentstehung findet tief in Gas- und Staubwolken statt. Physikalische Größen wie Temperatur oder Dichte sind nicht direkt messbar, weshalb die Interpretation der Teleskopdaten entscheidend ist. Um die Verlässlichkeit bisheriger Methoden und Annahmen zu überprüfen, setzen die Forschenden auf Simulationen von Sternentstehungsregionen und sogenannte synthetische Beobachtungen. Dabei werden Simulationsdaten mit realistischen Effekten von Teleskopen versehen.

„Wir handeln so, als hätten wir echte Aufnahmen gemacht – nur mit dem Vorteil, dass wir die Parameter der Simulation genau kennen“, erklärt Greif. Die Messmethoden werden optimiert, indem synthetische Beobachtungen mit Simulationen und reale Beobachtungen verglichen werden.

Automatisierte Analyse erhöht Genauigkeit
„Bei der Untersuchung von Sternentstehungsregionen gab es bisher ein weiteres zentrales Problem: Vorder- und Hintergrund ließen sich schwer trennen“, sagt Hutchison. „Wir haben gesehen, dass diese Unterscheidung mit dem neuen Tool deutlich zuverlässiger gelingt – das spart Zeit und reduziert Fehler in der Analyse.“ Die Software verfügt über eine interaktive Benutzeroberfläche, die ohne Programmierkenntnisse bedienbar ist. Mit wenigen Klicks lassen sich unerwünschte Hintergrundstrukturen herausfiltern.

Zukunftspotenzial über die Astrophysik hinaus
Das Tool eröffnet neue Möglichkeiten für die astronomische Forschung. Auch andere Anwendungsfelder sind denkbar, etwa in der Medizin, wo ähnliche Herausforderungen in der Bildanalyse bestehen.

Der Kreis schließt sich
Das Projekt „Der Kreis schließt sich – Die Überprüfung von Beobachtungsmethoden mittels synthetischer Beobachtungen von simulierten Sternentstehungsregionen“ wird geleitet von HM-Professorin Christine Maria Greif. Es läuft vom 1.09.2021 bis 31.01.2026 und wird von der Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) unter der Projektnummer 426714422 gefördert. Projektpartner ist der Excellence Cluster Origins.

Veröffentlichung
Hier finden Sie eine Publikation von Mark A. Hutchison and Christine M. Greif (geb. Koepferl):

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ad779f

Ein Video zum Forschungsprojekt finden Interessierte auf dem YouTube-Kanal der HM.

Gerne vermitteln wir einen Interviewtermin mit Prof. Dr. Christina Maria Greif oder Mark Hutchison (PhD).

Kontakt: Ralf Kastner unter T 089 1265-1922 oder per Mail .