Kurzfassung
Extragalaktische Systeme wie Galaxien und Galaxienhaufen sind keine statischen Objekte, die
in definierten räumlichen Grenzen eingegrenzt sind. Vielmehr handelt es sich um dynamische
und ständig wachsende und sich entwickelnde Einheiten. Das Wachstum dieser Objekte im
großen Maßstab wird von verschiedenen astrophysikalischen Rückkopplungsereignissen beeinflusst,
darunter Supernovae, galaktische Winde und Aktivitäten von Schwarzen Löchern, die
zu Materiezu- und -abflüssen führen. Diese Ereignisse haben eine Reichweite, die über die
Systeme selbst hinausgeht, und beeinflussen die größere kosmische Umgebung. Diese Arbeit
untersucht die Wechselwirkungen zwischen Galaxien, dem umgebenden circum-galaktischen
Medium (CGM) individueller Galaxien und Galaxienhaufen, wobei der Schwerpunkt auf Rückkopplungsmechanismen
unter Verwendung von Survey-Daten von verschiedenen Teleskopen
liegt.
Insgesamt werden drei verschiedene Projekte vorgestellt, die unterschiedliche Rückkopplungsmechanismen
und deren Auswirkungen auf das Strukturwachstum untersuchen. Im ersten
Projekt verwenden wir Radiobeobachtungen des MeerKAT-Teleskops, um Magnetfelder im
CGM zu messen. Wir haben die Rotationsmaße um vordergründige sternenbildende Galaxien
herum gemessen, um die Stärke des Magnetfelds im CGM abzuleiten. Im zweiten Projekt
verwenden wir Röntgendaten des eROSITA-Teleskops, öffentliche optische Daten aus der
Legacy Survey und Radio-Daten des ASKAP-Teleskops, um die Rückkopplung durch aktive
galaktische Kerne in Galaxienhaufen zu untersuchen. Im dritten Projekt stacken wir Daten
des ACT-Teleskops, um den thermischen Sunyaev-Zel’dovich-Effekt um massereiche Galaxien
herum zu messen und die Rückkopplung durch aktive galaktische Kerne zu untersuchen und
wie sie das CGM dieser Galaxien beeinflusst.
Zusammenfassend untersuchen diese Studien das komplexe Wechselspiel zwischen dem Gas in
Galaxien, dem CGM und Galaxienhaufen, wobei der Schwerpunkt insbesondere auf rückkopplungsinduzierten
Prozessen wie Ein- und Ausströmungen von Gas und deren Auswirkungen
auf das Strukturwachstum liegt. All diese Arbeiten haben gemeinsam, dass der Vergleich
unserer Beobachtungsdaten mit Simulationsdaten Diskrepanzen aufzeigt. Dies verdeutlicht
die Notwendigkeit von numerischen Simulationen mit höherer Auflösung, die unterschiedliche
Randbedingungen berücksichtigen, sowie die Notwendigkeit von neuen Teleskopen, die tiefere
Daten generieren und größere Himmelsbereiche abdecken.
Extragalactic systems, such as galaxies and galaxy clusters, are not static objects confined within defined spatial boundaries; rather, they are dynamic and continually evolving and growing. The growth of these objects on a large-scale is influenced by various astrophysical feedback events, including supernovae, galactic winds, and black hole activity, leading to inflows and outflows of matter. These events have a reach that extends beyond the systems themselves, impacting the larger cosmic environment. This thesis explores the interactions between galaxies, the circumgalactic medium (CGM) which surrounds the individual galaxies and galaxy clusters, focusing on feedback mechanisms using survey data from different telescopes. Three projects are presented that investigate different feedback mechanisms and their impact on structure growth. In the first project we use radio observations from the MeerKAT telescope to measure magnetic fields in the CGM. We measure the rotation measure around foreground star-forming galaxies to derive constraints on the magnetic field strength of the CGM. In the second project we use X-ray data from the eROSITA telescope, public optical data from the legacy survey and radio data from the ASKAP telescope to investigate feedback from Active Galactic Nuclei (AGN) in galaxy clusters. In the third project we stack data from the ACT telescope to measure the thermal Sunyaev-Zel’dovich effect around massive galaxies to study AGN feedback and how it affects the CGM of these galaxies. Collectively, these studies investigate the complex interplay between the gas contained in galaxies, the CGM and clusters, especially focusing on feedback induced processes like in- and outflows of gas and how these processes affect the structure growth. All these works have in common that comparisons of our observational data with simulation data reveal discrepancies. This demonstrates the need for numerical simulations with higher resolution that take into account different boundary conditions, as well as the need for new telescopes that generate deeper data and cover larger celestial areas. V