Prof. Dr. Julia Tjus

Wie und wo werden geladene Teilchen im Universum auf die extremsten Energien beschleunigt? Diese Frage zählt zu den faszinierendsten ungelösten Themen der Physik und Astrophysik. Die Identifizierung der astrophysikalischen Umgebungen, die eine solche Beschleunigung ermöglichen, liefert wertvolle Einblicke in das Zusammenspiel zwischen Magnetfeldern und kosmischer Strahlung und trägt wesentlich zum grundlegenden Verständnis dieser astrophysikalischen Quellen bei. Hierzu zählen Supernovaüberreste in der Milchstraße oder in anderen Galaxien, sowie die Zentren von Galaxien, in denen supermassive schwarze Löcher Materie akkretieren und gleichzeitig riesige Plasmajets emittieren. In den letzten Jahrzehnten sind zu den Präzisionsbeobachtungen des elektromagnetischen Spektrums dieser Quellen von Radio- bis zur Gammaemission auch die Messung von Neutrinos und Gravitationswellen hinzugekommen. Der Lehrstuhl Theoretische Physik IV befasst sich mit der Interpretation dieser vielfältigen Daten durch die 3D Modellierung der Quellen unter Berücksichtigung fundamentaler Physik. Der abzudeckende Phasenraum überspannt hier viele Größenordnungen, was die Anwendung einer Vielfalt von theoretischen Methoden sowie der Berücksichtigung von fundamentalphysikalischen Prozessen aus Plasma- und Teilchenphysik bedingt. Die Arbeiten werden im größeren Forschungszusammenhang mit dem Ruhr Astroparticle and Plasma Physics Center (RAPP Center) und im SFB1491 „Cosmic Interacting Matters – From Source to Signal“, sowie mit dem Lamarr Institute for Machine Learning and Artificial Intelligence durchgeführt..

Zur Person

Engagement im Wissenschaftssystem

Wissenschaftliche Kollaborationen

Publikationen

Eine Gesamtliste aller Publikationen seit 2004 findet sich unter ORCID 0000-0002-1748-7367. Im Jahr 2012 wurde der Nachname von „Becker“ zu „Becker Tjus“ geändert.

Eine Auswahl der 10 wichtigsten Publikationen findet sich hier:

1. S. Aerdker, L. Merten, F. Effenberger, H. Fichtner, J. Becker Tjus (2025): Superdiffusion of energetic particles at shocks: A Lévy flight model for acceleration. A&A 693, A15
2. R. Abbasi, …, J. Becker Tjus, …, et al. [IceCube Coll.] (2023): Observation of high-energy neutrinos from the Galactic plane. Science 380, 1338
3. R. Alves Batista, J. Becker Tjus, et al. (2022): CRPropa 3.2 — an advanced framework for high-energy particle propagation in extragalactic and galactic spaces. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 9, 35
4. P. Reichherzer, J. Becker Tjus, E. Zweibel, M.-J. Pueschel (2020): Turbulence-level dependence of cosmic ray parallel diffusion. MNRAS 498, 5051
5. O. deBruijn, I. Bartos, P.L. Biermann, J. Becker Tjus: Recurrent neutrino emission from supermassive black hole mergers ApJL 905, L13
6. J. Becker Tjus, L. Merten (2020): Closing in on the origin of Galactic cosmic rays. Physics Reports 872 1-98
7. J. Becker Tjus, B. Eichmann, F. Halzen, I. Saba (2014): High-energy neutrinos from radio galaxies. PRD 89, 12
8. R. Abbasi …, J.K. Becker, …, et al. [IceCube Coll.] (2012): An absence of neutrinos associated with cosmic-ray acceleration in gamma-ray bursts. Nature
   484, 351
9. A. Fedynitch, J. Becker Tjus & P. Desiati (2012): Influence of hadronic interaction models and the cosmic ray spectrum on the high energy atmospheric muon
   and neutrino flux. PRD 86, 114024
10. J.K. Becker (2008): High-energy neutrinos in the context of multimessenger astrophysics. Physics Reports 458, 173