Matthee Group
Astrophysik der Galaxien
Galaxien wie unsere eigene Milchstraße sind die größten zusammenhängenden Strukturen in unserem Universum und bestehen aus Gas, Sternen, Planeten, schwarzen Löchern und dunkler Materie. Die astrophysikalischen Prozesse, die in Galaxien ablaufen, sind jedem Atom in unserem Körper widerfahren und lehren uns daher etwas über unsere eigenen kosmischen Ursprünge. Die Matthee Gruppe untersucht die physikalischen Mechanismen, die die Entstehung und Entwicklung von Galaxien und ihren Bestandteilen bestimmen, anhand von Beobachtungen des sehr weit entfernten Universums.
Galaxien entstehen durch den Kollaps kleiner Störungen in der ursprünglichen Dichteverteilung, die beim Urknall entstanden ist. Während die Physik des Gravitationskollapses gut verstanden ist, sind die detaillierten Rückkopplungsprozesse innerhalb der Galaxien, wie z. B. die Bildung von Sternen, Supernovaexplosionen und das Wachstum supermassiver schwarzer Löcher, nur unzureichend erforscht, obwohl sie erhebliche Auswirkungen auf das Schicksal der Galaxien und der Sterne und Planeten in ihnen haben. Die Matthee Gruppe nutzt Beobachtungen von Galaxien im fernen Universum, um in die Vergangenheit zu blicken und die Eigenschaften der jungen massereichen Sterne in diesen Galaxien zu untersuchen, die für die Entstehung der meisten schweren Elemente und die Produktion des größten Teils der ionisierenden Strahlung im frühen Universum verantwortlich sind, sowie deren Auswirkungen auf interstellare Gaswolken. Die Matthee Gruppe nutzt die größten Teleskope auf der Erde (z. B. das Very Large Telescope der ESO in Chile) und im Weltraum (z. B. das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA/ESA/CSA), um die ersten Generationen von Galaxien aufzuspüren und zu untersuchen. Die Gruppe verwendet auch große kosmologische hydrodynamische Simulationen, um die Beziehung zwischen Strukturbildung, Wachstumsraten von Galaxien und deren Auswirkungen auf die chemische Anreicherung zu untersuchen.
Group Leader
Administrative Support
Team
Es sind mehrere Doktoranden- und Postdoktorandenstellen in der Matthee-Gruppe am ISTA verfügbar!
Angehende Doktoranden: Bitte bewerben Sie sich über https://phd.pages.ista.ac.at.
Angehende Postdoktoranden: Bitte wenden Sie sich an jorryt.matthee@ista.ac.at.
Laufende Projekte
Galaxien als Tracer und Agenten der kosmischen Reionisierung
Die Matthee-Gruppe ist an mehreren Programmen beteiligt, die die Infrarotfähigkeiten des JWST nutzen, um junge Emissionslinien-Galaxien im frühen Universum anhand der Halpha- und [OIII]-Emission zu identifizieren. Folgende Messungen werden genutzt, um sie genau zu untersuchen:
- den Umfang der Sternentstehung im frühen Universum
- den Prozess der Metallanreicherung in und um frühe Galaxien
- die Verbindung zwischen Galaxien und intergalaktischem Gas
Matthee leitet ein ERC StG, um das gesamte Ionisierungsbudget junger Galaxien im frühen Universum zu messen und die Topologie und den zeitlichen Ablauf der kosmischen Reionisation selbstkonsistent zu verfolgen. Zusätzlich zu den JWST-Daten profitiert dieses Projekt auch von bodengestützten Beobachtungen der Lyman-Alpha-Emissionslinie von Galaxien, die Aufschluss darüber geben, wann und in welchem Umfang Galaxien ionisierende Photonen abgeben.
Die Eigenschaften der ersten Sterne und schwarzen Löcher in den ersten Galaxien
In Zukunft wird die Matthee-Gruppe auf den in den laufenden Projekten identifizierten Galaxien aufbauen und plant, mit Hilfe extrem empfindlicher Beobachtungen, z. B. mit dem Extremely Large Telescope, die Temperaturen, Massen und chemischen Zusammensetzungen der ersten Generationen zu messen, die sich im Universum gebildet haben.
Publikationen
Torralba-Torregrosa A, Matthee JJ, Naidu RP, Mackenzie R, Pezzulli G, Hutter A, Arnalte-Mur P, Gurung-López S, Tacchella S, Oesch P, Kashino D, Conroy C, Sobral D. 2024. Anatomy of an ionized bubble: NIRCam grism spectroscopy of the z = 6.6 double-peaked Lyman- α emitter COLA1 and its environment. Astronomy and Astrophysics. 689, A44. View
Neufeld C, Van Dokkum P, Asali Y, Covelo-Paz A, Leja J, Lin J, Matthee JJ, Oesch PA, Reddy NA, Shivaei I, Whitaker KE, Wuyts S, Brammer G, Marchesini D, Maseda MV, Naidu RP, Nelson EJ, Velichko A, Weibel A, Xiao M. 2024. FRESCO: The Paschen-α star-forming sequence at cosmic noon. Astrophysical Journal. 972(2), 156. View
Wang B, Leja J, De Graaff A, Brammer GB, Weibel A, Van Dokkum P, Baggen JFW, Suess KA, Greene JE, Bezanson R, Cleri NJ, Hirschmann M, Labbé I, Matthee JJ, Mcconachie I, Naidu RP, Nelson E, Oesch PA, Setton DJ, Williams CC. 2024. RUBIES: Evolved stellar populations with extended formation histories at z ∼ 7-8 in candidate massive galaxies identified with JWST/NIRSpec. Astrophysical Journal Letters. 969(1), L13. View
Heintz KE, Watson D, Brammer G, Vejlgaard S, Hutter A, Strait VB, Matthee JJ, Oesch PA, Jakobsson P, Tanvir NR, Laursen P, Naidu RP, Mason CA, Killi M, Jung I, Hsiao TYY, Abdurro’Uf U, Coe D, Haro PA, Finkelstein SL, Toft S. 2024. Strong damped Lyman-a absorption in young star-forming galaxies at redshifts 9 to 11. Science. 384(6698), 890–894. View
Yue M, Eilers AC, Simcoe RA, Mackenzie R, Matthee JJ, Kashino D, Bordoloi R, Lilly SJ, Naidu RP. 2024. EIGER. V. Characterizing the host galaxies of luminous quasars at z ≳ 6. Astrophysical Journal. 966(2), 176. View
ReX-Link: Jorryt Matthee
Karriere
Seit 2023 Assistant Professor, Institute of Science and Technology Austria (ISTA)
2018-2023 Postdoctoral Fellow (Zwicky Fellow), ETH Zürich, Schweiz
2018 PhD, Universität Leiden, Niederlande
Ausgewählte Auszeichnungen
2022, ERC Starting Grant
2020, MERAC-Preis für die beste Doktorarbeit in beobachtender Astrophysik
2019, IAU-Promotionspreis, Abteilung J Galaxien und Kosmologie, Internationale Astronomische Union
2019, C.J. Kok Jury Award, Beste Dissertation, Naturwissenschaftliche Fakultät, Universität Leiden
