Forschungsschwerpunkte: Aufbau und Entstehung von Galaxien und ihrer großräumigen Verteilung, Eigenschaften der supermassereichen Schwarzen Löcher, Ursprung und Eigenschaften der dunklen Komponenten des Universums (Dunkle Materie, Dunkle Energie), Konstruktion und Bau von Instrumenten für den optischen und infraroten Spektralbereich

Ralf Bender ist Physiker und erforscht die Struktur und die Entwicklung von Galaxien und ihre großräumige Verteilung. Dazu gehören insbesondere supermassereiche Schwarze Löcher, Dunkle Materie und Dunkle Energie.

Bender beobachtet das sichtbare und das unsichtbare, dunkle Universum mit verschiedenen Instrumenten, hauptsächlich an der Europäischen Süd-Sternwarte (ESO) in Chile, am Hobby-Eberly-Teleskop (HET) in Texas (USA) sowie am Wendelstein-Observatorium (Bayern). So erhält er Hinweise auf die Menge, die räumliche Verteilung und die Eigenschaften all dieser Komponenten des Universums.

Einen Schwerpunkt bildet die Erforschung Schwarzer Löcher in Zentren von Galaxien. Durch Messung der stellaren Geschwindigkeiten kann die Masse der nuklearen Schwarzen Löcher bestimmt werden. Damit will Bender Fragen nach der Herkunft, den Eigenschaften und dem Wachstum dieser massereichen Objekte beantworten. Um die Verteilung von Dunkler Materie zu bestimmen, nutzt er Methoden der dynamischen Modellierung sowie den Gravitationslinseneffekt. Mittels Rotverschiebungs-Surveys lassen sich Eigenschaften von Galaxien untersuchen, um Modelle der Galaxien-Entstehung und -Entwicklung zu testen.

Ein wesentlicher Aspekt von Benders Arbeit ist die Konstruktion und der Bau von geeigneten Instrumenten im optischen und nah-infraroten Spektralbereich für die ESO, das HET und das Wendelstein Observatorium, sowie für den Einsatz auf Satelliten.

Bender war u. a. Co-Projektleiter beim Bau des Nah-Infrarot-Spektrographen KMOS für das Very-Large-Telescope (VLT) des European Southern Observatory sowie der 268-Megapixel-Kamera OmegaCAM für das VLT-Survey-Teleskop. Benders Gruppe trägt ebenso maßgeblich zur Entwicklung der First-Light-Camera MICADO für das European Extremely Large Telescope bei. Für das Wendelstein-Observatorium baute Benders Gruppe die Instrumente WWFI, 3KK und FOCES+Comb. Für die ESA-Satelliten-Mission EUCLID entwickelte seine Arbeitsgruppe die Nah-Infrarot-Optik.

Die Entwicklung von Software ist ein weiterer Schwerpunkt von Benders Arbeit, insbesondere Programme zur Reduktion und Auswertung der riesigen Datenmengen, die bei den Himmelsdurchmusterungen anfallen.