Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Der Heilige Gral der Gasplaneten

28.07.2011
Physiker der Universität Jena erhält Förderung für Forschung in Amerika

In drei Jahren wird ein etwa 3,4 Kilometer langer Tunnel Hamburg mit dem schleswig-holsteinischen Städtchen Schenefeld verbinden. Allerdings werden keine Autos darin verkehren, sondern Elektronen. Denn hier entsteht derzeit der European XFEL – der größte Röntgen-Freie-Elektronen-Laser der Welt.

Einer der Ersten, die mit der neuen Anlage arbeiten werden, ist Dr. Ulf Zastrau von der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Denn er hat gerade den Förderbescheid über 300.000 Euro von der VolkswagenStiftung erhalten, von 2012 bis 2015 an der US-amerikanischen Stanford University zu lernen, wie man mit einem solchen Laser umgeht. Dort befindet sich der kleinere Bruder des geplanten European XFEL, die „Linac Coherent Light Source“, kurz LCLS.

Die Stiftung entschied sich dabei nicht nur für die Person, sondern auch für das Forschungsvorhaben des Wissenschaftlers. Zastrau untersucht schon seit fünf Jahren sogenannte warme dichte Materie. Diese Materie kommt im Innern der großen Gasplaneten wie Jupiter und Saturn vor, auf der Erde kann sie aber nur schwer künstlich erzeugt werden. „Leichte Elemente wie Kohlenstoff oder auch Aluminium wechseln sofort den Aggregatzustand von fest in gasförmig, wenn man ihre Temperatur auf der Erde auf mehrere zehntausend Grad erhöht“, erklärt Zastrau. „Das heißt, sie verdampfen sofort.“ Im Innern von Jupiter etwa halte der Druck von außen das Element aber zusammen.

Um warme dichte Materie auf der Erde herzustellen, haben die Forscher nur wenig Zeit. „Mit einem Freie-Elektronen-Laser kann ich ein etwa ein Kubikmillimeter großes Aluminiumobjekt erhitzen und für einige Femtosekunden im Zustand der warmen dichten Materie halten, bevor es verdampft“, erklärt der 30-jährige Physiker von der Universität Jena. „In diesem kurzen Zeitraum müssen wir allerdings auch die Experimente durchführen, um Genaueres über diesen besonderen Zustand zu erfahren.“ Ziel ist es, den „Heiligen Gral“ zu finden, wie Zastrau das nennt – nämlich die Zustandsgleichung für warme dichte Materie. Denn wenn man zwei der drei Bestandteile – Druck, Dichte und Temperatur – vorliegen hat, kann man den dritten ausrechnen.

Einerseits sind solche Experimente Grundlagenforschung für die Astrophysik der großen Planeten, braunen Zwerge und Sterne. Andererseits können die daraus gewonnenen Erkenntnisse auch für die Praxis sehr interessant sein. Denn sie könnten dabei helfen, in Zukunft effizient Energie aus der Fusion von Teilchen zu gewinnen.

Kontakt:
Dr. Ulf Zastrau
Institut für Optik und Quantenelektronik der Universität Jena
Max-Wien-Platz 1, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 947610
E-Mail: ulf.zastrau[at]uni-jena.de

Sebastian Hollstein | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-jena.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Quantenmechanik ist komplex genug – vorerst …
21.04.2017 | Universität Wien

nachricht Tief im Inneren von M87
20.04.2017 | Max-Planck-Institut für Radioastronomie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

Erstmals elektrische Kopplung von Muskelzellen und Makrophagen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Publikation am 20. April 2017 in Cell

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der...

Im Focus: Tief im Inneren von M87

Die Galaxie M87 enthält ein supermassereiches Schwarzes Loch von sechs Milliarden Sonnenmassen im Zentrum. Ihr leuchtkräftiger Jet dominiert das beobachtete Spektrum über einen Frequenzbereich von 10 Größenordnungen. Aufgrund ihrer Nähe, des ausgeprägten Jets und des sehr massereichen Schwarzen Lochs stellt M87 ein ideales Laboratorium dar, um die Entstehung, Beschleunigung und Bündelung der Materie in relativistischen Jets zu erforschen. Ein Forscherteam unter der Leitung von Silke Britzen vom MPIfR Bonn liefert Hinweise für die Verbindung von Akkretionsscheibe und Jet von M87 durch turbulente Prozesse und damit neue Erkenntnisse für das Problem des Ursprungs von astrophysikalischen Jets.

Supermassereiche Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien sind eines der rätselhaftesten Phänomene in der modernen Astrophysik. Ihr gewaltiger...

Im Focus: Deep inside Galaxy M87

The nearby, giant radio galaxy M87 hosts a supermassive black hole (BH) and is well-known for its bright jet dominating the spectrum over ten orders of magnitude in frequency. Due to its proximity, jet prominence, and the large black hole mass, M87 is the best laboratory for investigating the formation, acceleration, and collimation of relativistic jets. A research team led by Silke Britzen from the Max Planck Institute for Radio Astronomy in Bonn, Germany, has found strong indication for turbulent processes connecting the accretion disk and the jet of that galaxy providing insights into the longstanding problem of the origin of astrophysical jets.

Supermassive black holes form some of the most enigmatic phenomena in astrophysics. Their enormous energy output is supposed to be generated by the...

Im Focus: Neu entdeckter Exoplanet könnte bester Kandidat für die Suche nach Leben sein

Supererde in bewohnbarer Zone um aktivitätsschwachen roten Zwergstern gefunden

Ein Exoplanet, der 40 Lichtjahre von der Erde entfernt einen roten Zwergstern umkreist, könnte in naher Zukunft der beste Ort sein, um außerhalb des...

Im Focus: Resistiver Schaltmechanismus aufgeklärt

Sie erlauben energiesparendes Schalten innerhalb von Nanosekunden, und die gespeicherten Informationen bleiben auf Dauer erhalten: ReRAM-Speicher gelten als Hoffnungsträger für die Datenspeicher der Zukunft.

Wie ReRAM-Zellen genau funktionieren, ist jedoch bisher nicht vollständig verstanden. Insbesondere die Details der ablaufenden chemischen Reaktionen geben den...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungen

Baukultur: Mehr Qualität durch Gestaltungsbeiräte

21.04.2017 | Veranstaltungen

Licht - ein Werkzeug für die Laborbranche

20.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

1. Es­se­ner Ge­fahr­gut­ta­ge am 19.-20. Sep­tem­ber 2017 mit fach­be­glei­ten­der Aus­stel­lung

24.04.2017 | Seminare Workshops

Intelligenter Werkstattwagen unterstützt Mensch in der Produktion

21.04.2017 | HANNOVER MESSE

Forschungszentrum Jülich auf der Hannover Messe 2017

21.04.2017 | HANNOVER MESSE