Refine
Has Fulltext
- yes (649) (remove)
Year of publication
- 2016 (649) (remove)
Document Type
- Postprint (216)
- Article (175)
- Doctoral Thesis (136)
- Monograph/Edited Volume (28)
- Part of Periodical (22)
- Preprint (18)
- Review (14)
- Master's Thesis (12)
- Part of a Book (11)
- Working Paper (6)
- Conference Proceeding (5)
- Bachelor Thesis (2)
- Habilitation Thesis (2)
- Report (1)
- Study Thesis (1)
Keywords
- Migration (13)
- migration (13)
- religion (13)
- Religion (12)
- interkulturelle Missverständnisse (12)
- religiöses Leben (12)
- confusions and misunderstandings (11)
- Logopädie (6)
- Zeitschrift (6)
- model (6)
Institute
- Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät (80)
- Institut für Slavistik (75)
- Institut für Geowissenschaften (41)
- Humanwissenschaftliche Fakultät (39)
- Institut für Chemie (39)
- Institut für Physik und Astronomie (31)
- Institut für Biochemie und Biologie (30)
- Vereinigung für Jüdische Studien e. V. (29)
- Bürgerliches Recht (28)
- Department Linguistik (23)
In this paper we report an experimental and computational study of liquid acetonitrile (H3C–C[triple bond, length as m-dash]N) by resonant inelastic X-ray scattering (RIXS) at the N K-edge. The experimental spectra exhibit clear signatures of the electronic structure of the valence states at the N site and incident-beam-polarization dependence is observed as well. Moreover, we find fine structure in the quasielastic line that is assigned to finite scattering duration and nuclear relaxation. We present a simple and light-to-evaluate model for the RIXS maps and analyze the experimental data using this model combined with ab initio molecular dynamics simulations. In addition to polarization-dependence and scattering-duration effects, we pinpoint the effects of different types of chemical bonding to the RIXS spectrum and conclude that the H2C–C[double bond, length as m-dash]NH isomer, suggested in the literature, does not exist in detectable quantities. We study solution effects on the scattering spectra with simulations in liquid and in vacuum. The presented model for RIXS proved to be light enough to allow phase-space-sampling and still accurate enough for identification of transition lines in physical chemistry research by RIXS.
Dependency Resolution Difficulty Increases with Distance in Persian Separable Complex Predicates
(2016)
Delaying the appearance of a verb in a noun-verb dependency tends to increase processing difficulty at the verb; one explanation for this locality effect is decay and/or interference of the noun in working memory. Surprisal, an expectation-based account, predicts that delaying the appearance of a verb either renders it no more predictable or more predictable, leading respectively to a prediction of no effect of distance or a facilitation. Recently, Husain et al. (2014) suggested that when the exact identity of the upcoming verb is predictable (strong predictability), increasing argument-verb distance leads to facilitation effects, which is consistent with surprisal; but when the exact identity of the upcoming verb is not predictable (weak predictability), locality effects are seen. We investigated Husain et al.'s proposal using Persian complex predicates (CPs), which consist of a non-verbal element—a noun in the current study—and a verb. In CPs, once the noun has been read, the exact identity of the verb is highly predictable (strong predictability); this was confirmed using a sentence completion study. In two self-paced reading (SPR) and two eye-tracking (ET) experiments, we delayed the appearance of the verb by interposing a relative clause (Experiments 1 and 3) or a long PP (Experiments 2 and 4). We also included a simple Noun-Verb predicate configuration with the same distance manipulation; here, the exact identity of the verb was not predictable (weak predictability). Thus, the design crossed Predictability Strength and Distance. We found that, consistent with surprisal, the verb in the strong predictability conditions was read faster than in the weak predictability conditions. Furthermore, greater verb-argument distance led to slower reading times; strong predictability did not neutralize or attenuate the locality effects. As regards the effect of distance on dependency resolution difficulty, these four experiments present evidence in favor of working memory accounts of argument-verb dependency resolution, and against the surprisal-based expectation account of Levy (2008). However, another expectation-based measure, entropy, which was computed using the offline sentence completion data, predicts reading times in Experiment 1 but not in the other experiments. Because participants tend to produce more ungrammatical continuations in the long-distance condition in Experiment 1, we suggest that forgetting due to memory overload leads to greater entropy at the verb.
Background: The goal of this study was to estimate the prevalence of and risk factors for diagnosed depression in heart failure (HF) patients in German primary care practices.
Methods: This study was a retrospective database analysis in Germany utilizing the Disease Analyzer (R) Database (IMS Health, Germany). The study population included 132,994 patients between 40 and 90 years of age from 1,072 primary care practices. The observation period was between 2004 and 2013. Follow-up lasted up to five years and ended in April 2015. A total of 66,497 HF patients were selected after applying exclusion criteria. The same number of 66,497 controls were chosen and were matched (1:1) to HF patients on the basis of age, sex, health insurance, depression diagnosis in the past, and follow-up duration after index date.
Results: HF was a strong risk factor for diagnosed depression (p < 0.0001). A total of 10.5% of HF patients and 6.3% of matched controls developed depression after one year of follow-up (p < 0.001). Depression was documented in 28.9% of the HF group and 18.2% of the control group after the five-year follow-up (p < 0.001). Cancer, dementia, osteoporosis, stroke, and osteoarthritis were associated with a higher risk of developing depression. Male gender and private health insurance were associated with lower risk of depression.
Conclusions: The risk of diagnosed depression is significantly increased in patients with HF compared to patients without HF in primary care practices in Germany.
Die Korrespondenz zwischen Alexander von Humboldt und Karl Kreil war umfangreich und betraf den Erdmagnetismus. Aber heute ist nur noch ein einziger Brief im Original bekannt. Dieser Brief, den Kreil am 3. September 1836 Alexander von Humboldt zukommen ließ, stimmt inhaltlich und teilweise wortwörtlich mit dem Brief überein, den Kreil nur einen Tag später, am 4. September 1836, an Carl Friedrich Gauß schickte. Vier Briefe von Kreil an Humboldt wurden in den „Annalen der Physik und Chemie“ publiziert, eine nicht allzu große Anzahl weiterer Briefe an Humboldt wurde in der biographischen Literatur über Kreil und in Briefen Kreils an Koller und Gauß erwähnt. Aber nicht nur die lückenhafte und bruchstückhaft bekannte Korrespondenz zwischen Humboldt und Kreil, die bis 1851 reicht, gibt Aufschluss über die Beziehungen, sondern von besonderer Bedeutung ist des Weiteren der Bestand an Kreiliana in der Bibliothek Humboldts. Es handelt sich um neun Werke Kreils, das letzte aus dem Jahr 1856. Nachweisbare Kontakte zwischen Kreil und Humboldt fanden also mit Sicherheit mindestens bis zu diesem Jahr statt!
Das Wissen um die lokale Struktur von Seltenen Erden Elementen (SEE) in silikatischen und aluminosilikatischen Schmelzen ist von fundamentalem Interesse für die Geochemie der magmatischen Prozesse, speziell wenn es um ein umfassendes Verständnis der Verteilungsprozesse von SEE in magmatischen Systemen geht. Es ist allgemein akzeptiert, dass die SEE-Verteilungsprozesse von Temperatur, Druck, Sauerstofffugazität (im Fall von polyvalenten Kationen) und der Kristallchemie kontrolliert werden. Allerdings ist wenig über den Einfluss der Schmelzzusammensetzung selbst bekannt. Ziel dieser Arbeit ist, eine Beziehung zwischen der Variation der SEE-Verteilung mit der Schmelzzusammensetzung und der Koordinationschemie dieser SEE in der Schmelze zu schaffen.
Dazu wurden Schmelzzusammensetzungen von Prowatke und Klemme (2005), welche eine deutliche Änderung der Verteilungskoeffizienten zwischen Titanit und Schmelze ausschließlich als Funktion der Schmelzzusammensetzung zeigen, sowie haplogranitische bzw. haplobasaltische Schmelzzusammensetzungen als Vertreter magmatischer Systeme mit La, Gd, Yb und Y dotiert und als Glas synthetisiert. Die Schmelzen variierten systematisch im Aluminiumsättigungsindex (ASI), welcher bei den Prowatke und Klemme (2005) Zusammensetzungen einen Bereich von 0.115 bis 0.768, bei den haplogranitischen Zusammensetzungen einen Bereich von 0.935 bis 1.785 und bei den haplobasaltischen Zusammensetzungen einen Bereich von 0.368 bis 1.010 abdeckt. Zusätzlich wurden die haplogranitischen Zusammensetzungen mit 4 % H2O synthetisiert, um den Einfluss von Wasser auf die lokale Umgebung von SEE zu studieren. Um Informationen über die lokalen Struktur von Gd, Yb und Y zu erhalten wurde die Röntgenabsorptionsspektroskopie angewendet. Dabei liefert die Untersuchung der Feinstruktur mittels der EXAFS-Spektroskopie (engl. Extended X-Ray Absorption Fine Structure) quantitative Informationen über die lokale Umgebung, während RIXS (engl. resonant inelastic X-ray scattering), sowie die daraus extrahierte hoch aufgelöste Nahkantenstruktur, XANES (engl. X-ray absorption near edge structure) qualitative Informationen über mögliche Koordinationsänderungen von La, Gd und Yb in den Gläsern liefert. Um mögliche Unterschiede der lokalen Struktur oberhalb der Glastransformationstemperatur (TG) zur Raumtemperatur zu untersuchen, wurden exemplarisch Hochtemperatur Y-EXAFS Untersuchungen durchgeführt.
Für die Auswertung der EXAFS-Messungen wurde ein neu eingeführter Histogramm-Fit verwendet, der auch nicht-symmetrische bzw. nichtgaußförmige Paarverteilungsfunktionen beschreiben kann, wie sie bei einem hohen Grad der Polymerisierung bzw. bei hohen Temperaturen auftreten können. Die Y-EXAFS-Spektren für die Prowatke und Klemme (2005) Zusammensetzungen zeigen mit Zunahme des ASI, eine Zunahme der Asymmetrie und Breite der Y-O Paarverteilungsfunktion, welche sich in sich in der Änderung der Koordinationszahl von 6 nach 8 und einer Zunahme des Y-O Abstand um 0.13Å manifestiert. Ein ähnlicher Trend lässt sich auch für die Gd- und Yb-EXAFS-Spektren beobachten. Die hoch aufgelösten XANESSpektren für La, Gd und Yb zeigen, dass sich die strukturellen Unterschiede zumindest halb-quantitativ bestimmen lassen. Dies gilt insbesondere für Änderungen im mittleren Abstand zu den Sauerstoffatomen. Im Vergleich zur EXAFS-Spektroskopie liefert XANES jedoch keine Informationen über die Form und Breite von Paarverteilungsfunktionen. Die Hochtemperatur EXAFS-Untersuchungen von Y zeigen Änderungen der lokalen Struktur oberhalb der Glasübergangstemperatur an, welche sich vordergründig auf eine thermisch induzierte Erhöhung des mittleren Y-O Abstandes zurückführen lassen. Allerdings zeigt ein Vergleich der Y-O Abstände für Zusammensetzungen mit einem ASI von 0.115 bzw. 0.755, ermittelt bei Raumtemperatur und TG, dass der im Glas beobachtete strukturelle Unterschied entlang der Zusammensetzungsserie in der Schmelze noch stärker ausfallen kann, als bisher für die Gläser angenommen wurde.
Die direkte Korrelation der Verteilungsdaten von Prowatke und Klemme (2005) mit den strukturellen Änderungen der Schmelzen offenbart für Y eine lineare Korrelation, wohingegen Yb und Gd eine nicht lineare Beziehung zeigen. Aufgrund seines Ionenradius und seiner Ladung wird das 6-fach koordinierte SEE in den niedriger polymerisierten Schmelzen bevorzugt durch nicht-brückenbildende Sauerstoffatome koordiniert, um stabile Konfigurationen zu bilden. In den höher polymerisierten Schmelzen mit ASI-Werten in der Nähe von 1 ist 6-fache Koordination nicht möglich, da fast nur noch brückenbildende Sauerstoffatome zur Verfügung stehen. Die Überbindung von brückenbildenden Sauerstoffatomen um das SEE wird durch Erhöhung der Koordinationszahl und des mittleren SEE-O Abstandes ausgeglichen. Dies bedeutet eine energetisch günstigere Konfiguration in den stärker depolymerisierten Zusammensetzungen, aus welcher die beobachtete Variation des Verteilungskoeffizienten resultiert, welcher sich jedoch für jedes Element stark unterscheidet. Für die haplogranitischen und haplobasaltischen Zusammensetzungen wurde mit Zunahme der Polymerisierung auch eine Zunahme der Koordinationszahl und des durchschnittlichen Bindungsabstands, einhergehend mit der Zunahme der Schiefe und der Asymmetrie der Paarverteilungsfunktion, beobachtet. Dies impliziert, dass das jeweilige SEE mit Zunahme der Polymerisierung auch inkompatibler in diesen Zusammensetzungen wird. Weiterhin zeigt die Zugabe von Wasser, dass die Schmelzen depolymerisieren, was in einer symmetrischeren Paarverteilungsfunktion resultiert, wodurch die Kompatibilität wieder zunimmt.
Zusammenfassend zeigt sich, dass die Veränderungen der Schmelzzusammensetzungen in einer Änderung der Polymerisierung der Schmelzen resultieren, die dann einen signifikanten Einfluss auf die lokale Umgebung der SEE hat. Die strukturellen Änderungen lassen sich direkt mit Verteilungsdaten korrelieren, die Trends unterscheiden sich aber stark zwischen leichten, mittleren und schweren SEE. Allerdings konnte diese Studie zeigen, in welcher Größenordnung die Änderungen liegen müssen, um einen signifikanten Einfluss auf den Verteilungskoeffizenten zu haben. Weiterhin zeigt sich, dass der Einfluss der Schmelzzusammensetzung auf die Verteilung der Spurenelemente mit Zunahme der Polymerisierung steigt und daher nicht vernachlässigt werden darf.
Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, belohnungsabhängiges (instrumentelles) Lernen und Entscheidungsfindungsprozesse auf Verhaltens- und neuronaler Ebene in Abhängigkeit von chronischem Stresserleben (erfasst über den Lifetime Stress Inventory, Holmes und Rahe 1962) und kognitiven Variablen (eingeteilt in eine fluide und eine kristalline Intelligenzkomponente) an gesunden Probanden zu untersuchen. Dabei steht zu Beginn die Sicherung der Konstruktvalidität zwischen den bislang oft synonym verwendeten Begriffen modellfrei ~ habituell, bzw. modellbasiert ~ zielgerichtet im Fokus. Darauf aufbauend soll dann insbesondere der differentielle und interaktionelle Einfluss von chronischem Stresserleben und kognitiven Variablen auf Entscheidungsprozesse (instrumentelles Lernen) und deren neuronales Korrelat im VS untersucht und dargestellt werden. Abschließend wird die Relevanz der untersuchten belohnungsabhängigen Lernprozesse für die Entstehung und Aufrechterhaltung der Alkoholabhängigkeit zusammen mit weiteren Einflussvariablen in einem Übersichtspapier diskutiert.
Der Fall der Rachel Dolezal
(2016)
Die Amerikanerin Rachel Dolezal war bis ins Jahr 2015 als Afroamerikanerin bekannt. Als Aktivistin der National Association for the Advancement of Colored People setzte sie sich für die Rechte der afroamerikanischen Bevölkerung ein, lebte in einem schwarzen Umfeld und lehrte an einer Universität Afroamerikanische Studien. „I identify as black“ antwortete sie auf die Frage eines amerikanischen Fernsehmoderators, ob sie Afroamerikanerin sei. Ihre Kollegen und ihr näheres Umfeld identifizierten sie ebenfalls als solche. Erst, als regionale Journalisten auf sie aufmerksam wurden und ihre Eltern sich zu Wort meldeten, wurde deutlich, dass Dolezal eigentlich eine weiße Frau ist. Dolezals Eltern bestätigten dies, indem sie Kindheitsfotos einer hellhäutigen, blonden Rachel veröffentlichten. Dolezals Verhalten entfachte daraufhin eine rege mediale Diskussion über ihre Person im Kontext von Ethnizität und »Rasse«.
Die Verfasserin greift Dolezals Fall exemplarisch auf, um der Frage nachzugehen, ob ein Doing Race nach Belieben möglich ist. Darf sich Dolezal als schwarz identifizieren, obwohl sie keine afrikanischen Vorfahren hat? Welche gesellschaftliche Wissensvorräte schränken diese Wahl ein und welche Konsequenzen ergeben sich daraus? Anhand einer Diskursanalyse amerikanischer Zeitungsartikel geht die Verfasserin diesen Fragen nach. Hierbei werden »Rasse« und Ethnizität als soziale Konstruktionen, basierend auf dem Konzept von Stephen Cornell und Douglas Hartmann, betrachtet.
Der Florist
(2016)
Der Klimawandel
(2016)
Was ist Gerechtigkeit? Wie könnten gerechte Regelungen aussehen für die Katastrophen und Leiden, die der Klimawandel auslöst bzw. auslösen wird? Diese sind häufig ungerecht, weil sie oft deutlich stärker diejenigen treffen, die am wenigsten zur Klimaveränderung beigetragen haben.
Doch was genau verstehen wir unter dem Schlagwort: ‚Klimawandel‘? Und kann dieser wirklich den Menschen direkt treffen? Ein kurzer naturwissenschaftlicher Abriss klärt hier die wichtigsten Fragen.
Da es sich hierbei um eine philosophische Arbeit handelt, muss zunächst geklärt werden, ob der Mensch überhaupt die Ursache von so etwas sein kann wie z.B. der Klimaerwärmung. Robert Spaemanns These dazu ist, dass der Mensch durch seinen freien Willen mit seinen Einzelhandlungen das Weltgeschehen verändern kann. Hans Jonas fügt dem hinzu, dass wir durch diese Fähigkeit, verantwortlich sind für die gewollten und ungewollten Folgen unserer Handlungen.
Damit wäre aus naturwissenschaftlicher Sicht (1. Teil der Arbeit) und aus philosophischer Sicht (Anfang 2. Teil) geklärt, dass der Mensch mit größter Wahrscheinlichkeit die Ursache des Klimawandels ist und diese Verursachung moralische Konsequenzen für ihn hat.
Ein philosophischer Gerechtigkeitsbegriff wird aus der Kantischen Rechts- und Moralphilosophie entwickelt, weil diese die einzige ist, die dem Menschen überhaupt ein Recht auf Rechte zusprechen kann. Diese entspringt der transzendentalen Freiheitsfähigkeit des Menschen, weshalb jedem das Recht auf Rechte absolut und immer zukommt. Gleichzeitig mündet Kants Philosophie wiederum in dem Freiheitsgedanken, indem Gerechtigkeit nur existiert, wenn alle Menschen gleichermaßen frei sein können.
Was heißt das konkret? Wie könnte Gerechtigkeit in der Realität wirklich umgesetzt werden? Die Realisierung schlägt zwei Grundrichtungen ein. John Rawls und Stefan Gosepath beschäftigen sich u.a. eingehend mit der prozeduralen Gerechtigkeit, was bedeutet, dass gerechte Verfahren gefunden werden, die das gesellschaftliche Zusammenleben regeln. Das leitende Prinzip hierfür ist vor allem: ein Mitbestimmungsrecht aller, so dass sich im Prinzip alle Bürger ihre Gesetze selbst geben und damit frei handeln.
In Bezug auf den Klimawandel steht die zweite Ausrichtung im Vordergrund – die distributive oder auch Verteilungs-Gerechtigkeit. Materielle Güter müssen so aufgeteilt werden, dass auch trotz empirischer Unterschiede alle Menschen als moralische Subjekte anerkannt werden und frei sein können.
Doch sind diese philosophischen Schlussfolgerungen nicht viel zu abstrakt, um auf ein ebenso schwer fassbares und globales Problem wie den Klimawandel angewendet zu werden? Was könnte daher eine Klimagerechtigkeit sein?
Es gibt viele Gerechtigkeitsprinzipien, die vorgeben, eine gerechte Grundlage für die Klimaprobleme zu bieten wie z.B. das Verursacherprinzip, das Fähigkeitsprinzip oder das Grandfathering-Prinzip, bei dem die Hauptverursacher nach wie vor am meisten emittieren dürfen (dieses Prinzip leitete die bisherigen internationalen Verhandlungen).
Das Ziel dieser Arbeit ist, herauszufinden, wie die Klimaprobleme gelöst werden können, so dass für alle Menschen unter allen Umständen die universellen Menschenrechte her- und sichergestellt werden und diese frei und moralisch handeln können.
Die Schlussfolgerung dieser Arbeit ist, dass Kants Gerechtigkeitsbegriff durch eine Kombination des Subsistenzemissions-Rechts, des Greenhouse-Development-Rights-Principles (GDR-Prinzip) und einer internationalen Staatlichkeit durchgesetzt werden könnte.
Durch das Subsistenzemissions-Recht hat jeder Mensch das Recht, so viel Energie zu verbrauchen und damit zusammenhängende Emissionen zu produzieren, dass er ein menschenwürdiges Leben führen kann. Das GDR-Prinzip errechnet den Anteil an der weltweiten Gesamtverantwortung zum Klimaschutz eines jeden Landes oder sogar eines jeden Weltbürgers, indem es die historischen Emissionen (Klimaschuld) zu der jetzigen finanziellen Kapazität des Landes/ des Individuums (Verantwortungsfähigkeit) hinzuaddiert. Die Implementierung von internationalen Gremien wird verteidigt, weil es ein globales, grenzüberschreitendes Problem ist, dessen Effekte und dessen Verantwortung globale Ausmaße haben.
Ein schlagendes Argument für fast alle Klimaschutzmaßnahmen ist, dass sie Synergien aufweisen zu anderen gesellschaftlichen Bereichen aufweisen wie z.B. Gesundheit und Armutsbekämpfung, in denen auch noch um die Durchsetzung unserer Menschenrechte gerungen wird.
Ist dieser Lösungsansatz nicht völlig utopisch?
Dieser Vorschlag stellt für die internationale Gemeinschaft eine große Herausforderung dar, wäre jedoch die einzig gerechte Lösung unserer Klimaprobleme. Des Weiteren wird an dem Kantischen Handlungsgrundsatz festgehalten, dass das ewige Streben auf ideale Ziele hin, die beste Verwirklichung dieser durch menschliche, fehlbare Wesen ist.
Vor 120 Jahren wurde das Gelände südlich des damaligen Bahnhofs Neubabelsberg erstmals bebaut. Aus dem 1896 errichteten Depot für Lazarett-Baracken entwickelte sich bis 1938 die logistische Zentrale des Deutschen Roten Kreuzes, das ab 1939 auch sein Präsidium nach Babelsberg verlegte. Nach einer Zwischennutzung ab 1945 durch die sowjetische Besatzungsarmee war von 1952 bis zur Wende die Akademie für Staats- und Rechtswissenschaften als „Kaderschmiede“ der Hausherr des nun im Grenzgebiet zu Westberlin liegenden Areals. Heute nutzen die Universität Potsdam und das Hasso-Plattner-Institut für Software-Systemtechnik den Campus, dessen Geschichte mit dieser Publikation erstmals umfassend dokumentiert wird.
Der Wunderbaum
(2016)
Geospatial data has become a natural part of a growing number of information systems and services in the economy, society, and people's personal lives. In particular, virtual 3D city and landscape models constitute valuable information sources within a wide variety of applications such as urban planning, navigation, tourist information, and disaster management. Today, these models are often visualized in detail to provide realistic imagery. However, a photorealistic rendering does not automatically lead to high image quality, with respect to an effective information transfer, which requires important or prioritized information to be interactively highlighted in a context-dependent manner.
Approaches in non-photorealistic renderings particularly consider a user's task and camera perspective when attempting optimal expression, recognition, and communication of important or prioritized information. However, the design and implementation of non-photorealistic rendering techniques for 3D geospatial data pose a number of challenges, especially when inherently complex geometry, appearance, and thematic data must be processed interactively. Hence, a promising technical foundation is established by the programmable and parallel computing architecture of graphics processing units.
This thesis proposes non-photorealistic rendering techniques that enable both the computation and selection of the abstraction level of 3D geospatial model contents according to user interaction and dynamically changing thematic information. To achieve this goal, the techniques integrate with hardware-accelerated rendering pipelines using shader technologies of graphics processing units for real-time image synthesis. The techniques employ principles of artistic rendering, cartographic generalization, and 3D semiotics—unlike photorealistic rendering—to synthesize illustrative renditions of geospatial feature type entities such as water surfaces, buildings, and infrastructure networks. In addition, this thesis contributes a generic system that enables to integrate different graphic styles—photorealistic and non-photorealistic—and provide their seamless transition according to user tasks, camera view, and image resolution.
Evaluations of the proposed techniques have demonstrated their significance to the field of geospatial information visualization including topics such as spatial perception, cognition, and mapping. In addition, the applications in illustrative and focus+context visualization have reflected their potential impact on optimizing the information transfer regarding factors such as cognitive load, integration of non-realistic information, visualization of uncertainty, and visualization on small displays.
In this thesis we use integral-field spectroscopy to detect and understand of Lyman α (Lyα) emission from high-redshift galaxies.
Intrinsically the Lyα emission at λ = 1216 Å is the strongest recombination line from galaxies. It arises from the 2p → 1s transition in hydrogen. In star-forming galaxies the line is powered by ionisation of the interstellar gas by hot O- and B- stars. Galaxies with star-formation rates of 1 - 10 Msol/year are expected to have Lyα luminosities of 42 dex - 43 dex (erg/s), corresponding to fluxes ~ -17 dex - -18 dex (erg/s/cm²) at redshifts z~3, where Lyα is easily accessible with ground-based telescopes. However, star-forming galaxies do not show these expected Lyα fluxes. Primarily this is a consequence of the high-absorption cross-section of neutral hydrogen for Lyα photons σ ~ -14 dex (cm²). Therefore, in typical interstellar environments Lyα photons have to undergo a complex radiative transfer. The exact conditions under which Lyα photons can escape a galaxy are poorly understood.
Here we present results from three observational projects. In Chapter 2, we show integral field spectroscopic observations of 14 nearby star-forming galaxies in Balmer α radiation (Hα, λ = 6562.8 Å). These observations were obtained with the Potsdam Multi Aperture Spectrophotometer at the Calar-Alto 3.5m Telescope}. Hα directly traces the intrinsic Lyα radiation field. We present Hα velocity fields and velocity dispersion maps spatially registered onto Hubble Space Telescope Lyα and Hα images. From our observations, we conjecture a causal connection between spatially resolved Hα kinematics and Lyα photometry for individual galaxies. Statistically, we find that dispersion-dominated galaxies are more likely to emit Lyα photons than galaxies where ordered gas-motions dominate. This result indicates that turbulence in actively star-forming systems favours an escape of Lyα radiation.
Not only massive stars can power Lyα radiation, but also non-thermal emission from an accreting super-massive black hole in the galaxy centre. If a galaxy harbours such an active galactic nucleus, the rate of hydrogen-ionising photons can be more than 1000 times higher than that of a typical star-forming galaxy. This radiation can potentially ionise large regions well outside the main stellar body of galaxies. Therefore, it is expected that the neutral hydrogen from these circum-galactic regions shines fluorescently in Lyα. Circum-galactic gas plays a crucial role in galaxy formation. It may act as a reservoir for fuelling star formation, and it is also subject to feedback processes that expel galactic material. If Lyα emission from this circum-galactic medium (CGM) was detected, these important processes could be studied in-situ around high-z galaxies. In Chapter 3, we show observations of five radio-quiet quasars with PMAS to search for possible extended CGM emission in the Lyα line. However, in four of the five objects, we find no significant traces of this emission. In the fifth object, there is evidence for a weak and spatially quite compact Lyα excess at several kpc outside the nucleus. The faintness of these structures is consistent with the idea that radio-quiet quasars typically reside in dark matter haloes of modest masses. While we were not able to detect Lyα CGM emission, our upper limits provide constraints for the new generation of IFS instruments at 8--10m class telescopes.
The Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) at ESOs Very Large Telescopeis such an unique instrument. One of the main motivating drivers in its construction was the use as a survey instrument for Lyα emitting galaxies at high-z. Currently, we are conducting such a survey that will cover a total area of ~100 square arcminutes with 1 hour exposures for each 1 square arcminute MUSE pointing. As a first result from this survey we present in Chapter 5 a catalogue of 831 emission-line selected galaxies from a 22.2 square arcminute region in the Chandra Deep Field South. In order to construct the catalogue, we developed and implemented a novel source detection algorithm -- LSDCat -- based on matched filtering for line emission in 3D spectroscopic datasets (Chapter 4). Our catalogue contains 237 Lyα emitting galaxies in the redshift range 3 ≲ z ≲ 6. Only four of those previously had spectroscopic redshifts in the literature. We conclude this thesis with an outlook on the construction of a Lyα luminosity function based on this unique sample (Chapter 6).