Astrophysiker als Beruf - Arbeiten in der Astrophysik

Dich fasziniert die Dimension von unzähligen Galaxien und du staunst bei Aufnahmen von kollabierten Sonnen und schwarze Löchern, die riesige Gaswolken verschlingen? Bei Astrophysik denkst du nicht an UFOs und E.T., bei braunen Zwergen nicht an Schneewittchen oder bei dunkler Energie an Darth Vader?

Im Beruf des Astrophysikers konzentrierst du dich auf die Himmelskörper wie Sterne und Supernovae, denn die Vermessung der Erde ist für dich ein alter Hut. Du bringst Licht ins Dunkel des Weltalls und forscht nach dem Unbekannten - etwa nach 95% der Materie, die wir bisher nicht kennen. Es ist oft eine spannende Arbeit am Rande der Vorstellungskraft. So wie viele ungeklärte Fragen es noch zur dunklen Energie gibt, so hast du sicherlich auch noch einige dazu, wie es letztlich im Beruf des Astrophysikers zugeht, etwa wie dein Alltag aussehen wird, was du dafür mitbringen musst und wie viel Geld dabei letztlich für dich rausspringt. Per Anhalter durch die Galaxis sagt: 42. Wenn dir diese Antwort nicht genug ist, dann haben wir für dich alles weitere zusammengefasst.

Arbeitsalltag und Aufgaben als Astrophysiker

Arbeitsalltag als Astrophysiker Astrophysiker/in werden

Dein Start in den Arbeitstag beginnt in der Forschung mit der Sammlung von Daten. Du möchtest herausfinden, wie ein Sternentod vonstattengeht, welche Strahlungen der Gravitationskollaps und der Emmissionsnebel verursachen. Im Beruf des Astrophysikers bist du mit Groß- oder Weltraumteleskope beschäftigt, die du in die Weiten des Universums richtest. Auch mit Detektoren versuchst du, Infrarot- oder Gammastrahlung zu messen, um die Helligkeit der Sterne zu berechnen und sie in Leuchtkraftklassen einzuordnen. Danach begibst du dich wieder zurück an deinen Schreibtisch und dokumentierst deine Ergebnisse. Hier wirst du die meiste deiner Arbeit verrichten. Sind die Satellitenaufnahmen nicht eindeutig genug, wandelst du sie in Falschfarbbilder um, änderst dazu Farbkanäle und –Töne, um die relevanten Nuancen fein herauszuarbeiten. Für die Auswertung kommen auch Lichtkurven oder Strahlungsdiagramme in Frage, mit denen du deine Resultate visualisierst. Du prüfst deine Messwerte anhand bisheriger, physischer Modelle und Theorien auf Übereinstimmung. Sind die Ergebnisse im Einklang mit der Newton’schen Mechanik oder stehen sie im Widerspruch zur Strahlenphysik?

Du suchst deine Kollegen auf und  besprichst du dein Vorgehen und deinen Lösungsweg mit ihnen, um mögliche Fehlerquellen auszuschließen. Gab es nicht auch eine andere Forschergruppe aus Amerika, die sich bereits mit dem Thema befasst hat? Zurück in deinem Büro, springst  du mit der Maus in das Mailprogramm und bittest um ihre Messwerte zu demselben Stern. Vorausschauend weißt du, dass in der nächsten Zeit viele weitere Messungen anstehen, um deine Datenmenge zu vergrößern und signifikante Aussagen treffen zu können. Die Daten musst du später alle unter gleichen Parametern auslesen. Im Beruf als Astrophysiker programmierst du daher auch kurzerhand eine geeignete Datenbank, um die Messwerte ohne großen Zeitaufwand einpflegen und auslesen zu können. Deine Ergebnisse behältst du natürlich nicht nur für dich selbst. Also wird die Auswertung ausformuliert, um sie später möglicherweise in „journals“ publizieren zu können.

In der Industrie, etwa Unternehmen oder Organisationen der Luft- und Raumfahrt, warten im Beruf des Astrophysikers technische Herausforderungen auf dich. In den kommenden Monaten soll der neue GPS-Satellit ins All geschossen werden und die Entwicklung der Sendeinstrumente läuft auf Hochtouren. Als Projektleiter stehst du in engem Kontakt mit Forschern, Ingenieuren und Informatikern. Die Starterlaubnis für die Trägerrakete wurde bereits erteilt, die Startbedingungen sind optimal. Der Termin kann nicht verschoben werden, und so steigt der Druck für die Fertigstellung der einzelnen Bauteile. Im Beruf als Astrophysiker musst du hier neben der Entwicklung die eigens produzierten Instrumente auch unter möglichst realistischen Bedingungen testen. Zudem prüfst du im Labor die Belastbarkeit der Materialien unter verschiedenen Temperatur- und Druckverhältnissen.

Daneben hast du auch die Möglichkeit, in Museen an Ausstellungen mitzuarbeiten und sie didaktisch aufzubereiten. Hier wirst du sehr viel Didaktik und Pädagogik einfließen lassen, wenn du komplexe Forschungsinhalte auf ein leicht verständliches Niveau herunterbrichst, damit es auch Schüler verstehen. Du wirst hier Texte formulieren, Grafiken erstellen und Videomaterial suchen, aber auch genauso Exponate organisieren und die Präsentation von physikalischen Themen eigenständig und im Team ausarbeiten. Ähnlich ist die Arbeit als Wissenschaftsjournalist, sei es in Redaktionen oder aber als freier Autor. Die meiste Zeit verbringst du mit der Recherche von Themen, der Übersetzung von Forschungspublikationen und der Umformulierung für bestimmte Zielgruppen. Auch Interviews mit verantwortlichen Forschern stehen bei dir dann auf der Tagesordnung.

Voraussetzungen für den Beruf Astrophysiker

Es ist nicht auszudenken, welche Folgen es hätte, wenn Kollegen mit Werten und Formeln weiterrechnen, die bei dir aufgrund eines Zahlendrehers oder einer zu großen Aufrundung entstanden sind. Ergebnisse können am Ende einer Rechnung extrem verfälscht werden und nichts wäre peinlicher, wenn dieser Fehler erst deinen Kollegen oder nach der Publikation auffallen. Wie du bereits im Studium zu Genüge erfahren hast, ist Sorgfalt und Präzision im Beruf des Astrophysikers unerlässlich.  Auch für die Benutzung der Instrumente, seien es Weltraumteleskope oder Laborgeräte, um einen Modellversuch durchzuführen, ist technisches Verständnis nötig. Wenn du aber alle Praktika bisher überstanden hast, sollte das für dich kein Problem mehr darstellen.

Das Universum dehnt sich zu jedem Moment weiter aus und in kleinerem Maße vergrößert sich auch das Wissen, was wir darüber haben. Im Beruf des Astrophysikers musst du daher ständig auf dem Laufenden bleiben. Das heißt, die Lektüre von Papern und Journals stehen ganz oben auf der To-Do-Liste, denn die Forschungsresultate von anderen Arbeitsgruppen können deine eigenen Ergebnisse natürlich unterstützen oder dich aber vor einem großen Irrtum bewahren. Die Astronomie bzw. Astrophysik sind wie alle Gebiete der Naturwissenschaften stark international ausgerichtet, die Publikationen werden hauptsächlich auf Englisch verfasst und im Beruf als Astrophysiker stehst du während der Forschungsarbeit in ständigem Kontakt mit Kollegen und Kolleginnen aus aller Welt. Diese Kooperationen dienen dem Austausch an Informationen, sind aber auch gleichzeitig der ständige Wettbewerb. Fremdsprachenkenntnisse sind unerlässlich, schließlich wird nicht nur wie im Small-Talk über das Wetter und die Schwiegermutter geredet, sondern vor allem über fachliche Aspekte der Arbeit.

Die Forschungsarbeit liefert oft unerwartete Ergebnisse und die Sachverhalte können derart komplex sein, dass dir nicht bereits im selben Moment ein Lämpchen aufgeht. Hier bist du mit einer gesunden Frusttoleranz gut beraten, damit Rückschläge in der Forschung nicht gleich zum Schlag ins Gesicht werden. Wenn es dich für die Forschung an die Universität verschlägt, dann wirst du als Doktor oder Professor jedoch nicht nur eigene Forschung betreiben und dich auf die Suche nach neuen Galaxien begeben, sondern auch die andere Seite vom Hörsaal kennenlernen, die Studenten in Vorlesungen von der Physik zu begeistern und in Übungen und Praktika organisieren und begleiten, um die theoretischen Inhalte greifbar zu machen.

Der Beruf Astrophysiker ist aber auch in der Industrie anzutreffen. Dort bist du vor allem an der Entwicklung von technischen Geräten oder Instrumenten beteiligt, die später in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt werden soll. Hier arbeitest du mit vielen unterschiedlichen Kollegen zusammen, etwa Ingenieuren, Informatikern und Mathematikern. Interdisziplinäres Denken ist hier das A und O. Da du je nach Bildungsstand und Berufserfahrung auch für die Projektleitung in Frage kommst, sind genauso deine Führungsqualitäten gefragt.

Sollte es dich nicht in die Forschung und Entwicklung verschlagen, sondern beispielsweise in ein Museum, dann sieht der Beruf Astrophysiker ganz anders aus. Da die Laien vor Ort mit Gravitationswellen, Neutronensternen und Braunen Zwergen nichts anfangen können, musst du die komplexen Theorien und Vorstellungen in das 1 mal 1 des Universums verwandeln. Die gleichen Qualitäten sind gefragt, wenn du dein Schreibtisch lieber nicht im Institut steht, sondern in einer Redaktion. Mit deinem Know-how bist du auch als Wissenschaftsjournalist für einschlägige Forschungs- und Wissenschaftsmagazine geeignet. Dafür empfehlen sich in der Regel redaktionelle Praktika während oder nach dem Studium.

Spezialisierungsmöglichkeiten

Die grundsätzliche Unterscheidung im Beruf des Astrophysikers besteht zwischen Beobachtern und Theoretikern. Die meisten Astrophysiker werden aber beide Tätigkeiten nacheinander ausüben. Zuerst wirst du als Beobachter hauptsächlich astronomische Erscheinung suchen und dein Equipment präzise ausrichten, um die richtigen Strahlungen messen zu können. Alle deine Ergebnisse wirst du dann sorgfältig und wissenschaftlich dokumentieren und sie in Fotos, Spektren, Lichtkurven, Diagrammen oder Falschfarbbildern festhalten und veranschaulichen.

Als theoretischer Astrophysiker im Beruf formulierst du eine präzise Fragestellung und testest dann deine Hypothese. Die Arbeit läuft hauptsächlich am Schreibtisch ab, da du viel mit komplexen Rechnungen und Gleichungen beschäftigt bist. Oft liegen unerwartete Ergebnisse vor, das heißt also hier ist Kreativität gefragt, um das Problem oder die bisherige Unstimmigkeit zu lösen. Erst später wirst du dann Daten sammeln, die hoffentlich mit deiner theoretischen Überlegung übereinstimmen.

In der Industrie kannst du dich darüber hinaus auch auf verschiedene Bereiche festlegen. So kannst du in erster Linie entscheiden, ob du eher bei Unternehmen der Luftfahrt oder aber der Raumfahrt arbeiten möchtest. Dort kannst du dann die Arbeitsschritte von der Planung bis hin zur Entwicklung und Anwendung von Maschinen, Geräten und Software tätig sein.

Spezialisierungen
Astrophysiker/in
Fachjargon
Yerkes-Leuchtkraftklassen

Zusammen mit den Spektralklassen dienen die Leuchtkraftklassen dazu, Sterne nach ihrer Helligkeit zu charakterisieren. Die Leuchtkraft der Sterne hängt insbesondere von der Breite und Stärke der Spektrallinien ab. Durch die Leuchtkraftklasse ist auch der Entwicklungszustand eines Sterns beschrieben.

Bolometrische Helligkeit

Dies ist das Maß für die Gesamtleuchtkraft eines Himmelskörpers, also etwa eines Sterns oder einer ganzen Galaxie. Sie definiert die Leuchtkraft über das gesamte elektromagnetische Spektrum. Der Unterschied zu einer Farbe hingegen nennt sich bolometrische Korrektur (B.C.).

UBV-System

Das photometrische System heißt auch Johnson-System oder Johnson-Morgan-System. Es dient zur Messung des Strahlungsflusses in relativ breiten Wellenlängenbereichen und ist daher eher zur Vermessung heller Sterne geeignet.

Wusstest du schon, dass...
  • der älteste Stern der Milchstraße 13,6 Milliarden Jahre alt?
  • die Expansion des Universums mit einem kritischen Wert der Energiedichte zum Stillstand kommen könnte?
  • die Einteilung von Sternen in Zwerge und Riesen damit zusammenhängt, dass sie innerhalb eines Spektraltyps etwa die gleiche Temperatur (Effektivtemperatur) besitzen?
Was man kennen und können sollte
Physik
  • allg. Modelle und Theorien
EDV-Kenntnisse
  • Excel, Datenbanken, LaTex
  • Programmierkenntnisse (C++, Fortran)
Sprachen
  • Fachliches Englisch (Wort und Schrift)
Verwandte Berufsfelder:
Beruf als Astrophysiker - Infos zur Arbeit im Astrophysik

Beruf als
Astrophysiker/in

Physiker, Astronom Bevorzugte Studiengänge
Work-Life-Balance: 40-55 Stunden: Vielbeschäftigt
Durchschnittliches Einstiegsgehalt: 2900-4700 €
Männer/Frauen-Relation 7/3
Bewerber pro Stelle: 17 Bewerber
Spitzenverdiener 7500 €