Postdoktorand · Argelander-Institut für Astronomie, Universität Bonn
Meine Forschung konzentriert sich auf die Extraktion kosmologischer Information aus Observablen der großräumigen Struktur, insbesondere aus dem schwachen Gravitationslinseneffekt und Schnellen Radioblitzen (Fast Radio Bursts). Ich entwickle und wende statistische Methoden an, um die Verteilung von Materie und Baryonen im Universum zu kartieren, Erweiterungen des kosmologischen Standardmodells zu testen und astrophysikalische Prozesse — insbesondere baryonisches Feedback — zu kalibrieren, die andernfalls die kosmologische Inferenz verfälschen.
Masse entlang der Sichtlinie lenkt Licht ferner Galaxien ab und verzerrt deren beobachtete Formen kohärent. Das resultierende Signal — Cosmic Shear — liefert eine direkte Sonde der projizierten Materieverteilung, sensitiv auf das Strukturwachstum und die Geometrie der Raumzeit. Meine Arbeit umfasst Kovarianzmodellierung, Statistiken höherer Ordnung, photometrische Rotverschiebungssystematiken und Tests modifizierter Gravitation. Ich leite das Kovarianzteam in Rubin-LSST DESC und trage zur Euclid-Kovarianzmatrix bei.
Schnelle Radioblitze (FRBs) sind Millisekunden-Radiotransienten, die in kosmologischen Entfernungen beobachtbar sind. Ihre Pulse werden durch ionisiertes Gas dispergiert, wobei ein Dispersionsmaß proportional zur integrierten Elektronen-Säulendichte entlang der Sichtlinie entsteht — was FRBs zu direkten Tracern der kosmischen Baryonenverteilung macht. Ich entwickle statistische Methoden, um FRB-Datensätze zur Einschränkung der Hubble-Konstante, zum Test des Äquivalenzprinzips, zur Untersuchung primordialer Nicht-Gaußianität und zur Messung baryonischen Feedbacks zu nutzen.
Energetische astrophysikalische Prozesse — AGN-Feedback, Supernovae, stellare Winde — treiben Baryonen aus Halos heraus, unterdrücken das Materiepower-Spektrum auf kleinen Skalen und erzeugen eine erhebliche Systematik für die schwache Gravitationslinsen-Kosmologie. Die Trennung baryonischer Effekte vom kosmologischen Signal erfordert direkte Tracer der Baryonenverteilung. Mithilfe von FRBs und schwachen Linsen konnte ich die erste direkte Messung baryonischen Feedbacks mit FRBs demonstrieren, mit einer Ablehnung des No-Feedback-Szenarios bei mehr als 3σ.
Ich interessiere mich grundlegend für statistische Inferenz, maschinelles Lernen und Informationstheorie. Dazu zählen simulationsbasierte Inferenz, Funktionalableitungsverfahren und Informationsgeometrie — die differentialgeometrische Untersuchung parametrischer Familien von Wahrscheinlichkeitsverteilungen — sowie deren Anwendung auf kosmologische Parameterabschätzung und experimentelles Design. Ich entwickle diese Methoden sowohl zur Beantwortung konkreter kosmologischer Fragen als auch als eigenständige Methodenforschung.
Der Kilo-Degree Survey ist ein weitwinkliger optischer Durchmusterungssurvey zur Kartierung des Cosmic Shear über 1350 Quadratgrad. Für die KiDS-Legacy-Abschlussanalyse entwickelte ich das durchgängige Kovarianzmodell, das als OneCovariance öffentlich verfügbar ist, und leitete Analysen zur Einschränkung von Dunkler Energie, Neutrinomasse, räumlicher Krümmung und Modifikationen der Gravitation.
Euclid und der Legacy Survey of Space and Time (LSST) werden jeweils mehrere Milliarden Galaxien beobachten und damit einen qualitativen Sprung in der statistischen Präzision ermöglichen. Ich leite das Kovarianzteam innerhalb der LSST Dark Energy Science Collaboration und trage zur Euclid-Kovarianzmatrix bei, indem ich die für KiDS entwickelten Methoden auf diese nächste Generation von Surveys überträgt.
Das Square Kilometre Array Observatory wird FRBs in einer Rate nachweisen, die aktuelle Einrichtungen um Größenordnungen übertrifft. Ich co-leite die FRB-Wissenschaftsarbeitsgruppe innerhalb der SKA-Kosmologiegemeinschaft und entwickle Vorhersagen und statistische Methoden zur Extraktion von Einschränkungen der Baryonenverteilung, der Hubble-Konstante und der Grundlagenphysik aus den erwarteten SKA-FRB-Datensätzen.
Erstautor-Publikationen. Vollständige Liste auf arXiv und ORCID.
Arbeiten, die von Studierenden unter meiner Betreuung geleitet wurden. Siehe auch die Studierenden-Seite.
Alle öffentlichen Repositories sind auf GitHub verfügbar.
OneCovariance —
Vollständiges Kovarianz-Framework für projizierte Observablen der großräumigen Struktur.
Verwendet in der KiDS-Legacy-Analyse und als Vorlage für die Euclid- und
Rubin-LSST-Kovarianzmatrizen.
levin_bessel (PyLevin) —
Python/C++-Bibliothek für die schnelle numerische Integration von Produkten aus bis zu
drei Bessel-Funktionen mittels der Levin-Methode. Veröffentlicht im
Journal of Open Source Software.
CCL —
Core Cosmology Library: eine Python/C-Bibliothek für schnelle und präzise kosmologische
Berechnungen, entwickelt von der LSST Dark Energy Science Collaboration.
Spaceborne —
Fisher-Matrix- und Kovarianz-Vorhersagecode für Euclid-Gravitationslinsen- und
Galaxien-Clustering-Observablen.
CLOE —
Cosmological Likelihood for Observables in Euclid: die offizielle Likelihood- und
Analysepipeline des Euclid-Konsortiums.
TJPCov —
Bibliothek zur Berechnung von Zwei-Punkt-Kovarianzen für die LSST Dark Energy
Science Collaboration.