Astronomen haben den ersten direkten Beweis dafür gefunden, dass Gruppen von Sternen ihre planetenbildende Scheibe zerreißen können, sodass sie sich verfomt und geneigte Ringe ausbildet. Diese neue Studie deutet auf die Möglichkeit hin, dass exotische Planeten, nicht unähnlich wie Tatooine in Star Wars, in verkippten Ringen innerhalb von verzerrten Scheiben um mehrere Sterne herum entstehen können. Die Ergebnisse beruhen auf Beobachtungen mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte (VLT der ESO) und dem Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA). Unser…

In Bristol haben Forscher in Kooperation mit der Österreichischen Akademie der Wissenschaften ein Netzwerk aufgebaut, das quantenverschlüsselte Kommunikation zwischen acht Teilnehmern erlaubt. Der Durchbruch dabei ist, dass die Schlüssel zentral generiert und verteilt werden, wie das Team nun in Science Advances berichtet. Quantentechnologie soll in Zukunft absolut abhörsichere und nicht entschlüsselbare Kommunikation ermöglichen. Das funktioniert, indem verschränkte Photonenpaare zwischen den Parteien, die Nachrichten austauschen möchten, geteilt werden. So lässt sich ein Schlüssel generieren, der nie geknackt werden kann. Punktverbindungen zwischen…

Wissenschaftler*innen aus Regensburg und Zürich haben einen faszinierenden Weg gefunden, ein Atom mit kontrollierten Kräften so schnell anzustoßen, dass sie damit die Bewegung eines einzelnen Moleküls in weniger als einer billionstel Sekunde choreografieren können. Als Grundlage dient die extrem scharfe Nadel eines weltweit einzigartigen ultraschnellen Mikroskops. Sie kann Moleküle vorsichtig abtasten, ähnlich wie bei einem Plattenspieler. Die Physiker der Universität Regensburg verwandelten diese Nadel in eine ultraschnelle „atomare Hand“, indem sie Lichtblitze darauf strahlten. Damit lassen sich Moleküle bewegen –…

Hochpräzise Messungen der Masse des Deuterons, des Kerns von schwerem Wasserstoff, bringen neue Erkenntnisse über die Zuverlässigkeit fundamentaler Größen der Atom- und Kernphysik. Das berichtet eine Kollaboration unter der Leitung des MPI für Kernphysik mit Partnern der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, des GSI Helmholtzzentrums für Schwerionenforschung Darmstadt sowie des Helmholtz-Instituts Mainz in der Fachzeitschrift „Nature“. Damit stehen nun direkt auf den atomaren Massenstandard bezogene Daten für Wasserstoff H, Deuterium D und das Molekül HD, das die Wissenschaftler ebenfalls neu gewogen haben,…

Jena ist als Licht-Region bekannt, was nicht zuletzt an der guten Zusammenarbeit zwischen Wirtschaft und Wissenschaft liegt. Diese Vernetzung kann nun weiter ausgebaut werden: Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert im Rahmen des Programms „Photonik Forschung Deutschland – Licht mit Zukunft“ mit 600.000 Euro für drei weitere Jahre die Initiative „Lichtwerkstatt“ an der Universität Jena. Im Projekt „Lichtwerkstatt Pro – Open Photonik-Innovationsprozesse in der Licht-Region Jena“ arbeitet die Friedrich-Schiller-Universität Jena mit der Lastronics GmbH in Jena und der…

CAU-Physikerin entwickelt neue Simulationsmethode für die Nanooptik Im Bereich von weniger als einem millionstel Millimeter erlauben Elektronenmikroskope spannende Einblicke in die Welt der Quantenphysik. Dank ihrer hohen Auflösung lassen sich mit ihnen die Eigenschaften von Materialien auf atomarer Ebene untersuchen und damit auch quantenphysikalische Grundlagen beobachten. Besonders aufschlussreich sind dafür die Wechselwirkungen zwischen Elektronen und Photonen (Lichtteilchen). Werden Elektronen mit Laserlicht bestrahlt, ändert sich zum Beispiel ihre Energie, Schwung oder Geschwindigkeit. Mit Methoden, die Elektronenmikroskopie und Lasertechnik kombinieren, lassen sich…

Das größte europäische Sonnenteleskop GREGOR, das von einem deutschen Konsortium betrieben wird und sich am Teide Observatorium in Spanien befindet, hat gestochen scharfe Bilder der Feinstruktur der Sonne aufgenommen. Nach einer umfassenden Neugestaltung der GREGOR-Optik durch ein Team von Wissenschaftlern und Ingenieuren des Leibniz-Instituts für Sonnenphysik (KIS) kann die Sonne von Europa aus mit einer höheren Auflösung als je zuvor beobachtet werden. Die Sonne ist unser Stern und hat einen signifikanten Einfluss auf unseren Planeten, unser Leben und unsere Zivilisation….

Dokumente schneller analysieren mit Künstlicher Intelligenz von Fraunhofer Die Flut von Dokumenten, die in Wirtschaft und Gesellschaft täglich entsteht, stellt eine enorme Herausforderung dar. Informationen aus zahlreichen unterschiedlichen Quellen müssen sortiert, verarbeitet und bewertet werden. Betroffen davon sind Unternehmen, aber auch Behörden, Forschungseinrichtungen und Krankenhäuser. Das Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS hat Lösungen entwickelt, die Dokumente aller Art klassifizieren und die Textinhalte erschließen. Den Schlüssel bilden dabei KI-basierte Sprachmodelle, die mit Deep-Learning-Verfahren trainiert werden. E-Mails, Aufträge, Lieferscheine, Angebote,…

Schutz vor Cyberattacken Häfen zählen zu den kritischen Infrastrukturen, da Störungen und Ausfälle immense, nicht nur volkswirtschaftliche Auswirkungen haben können. Dabei sind die möglichen Sicherheitsrisiken vielfältig, insbesondere in digitalisierten Containerterminal-Prozessen, die durch Industrie 4.0 immer mehr an Bedeutung gewinnen. Ein neues Methoden- und Werkzeugset entwickelt von Forscherinnen und Forschern des Fraunhofer-Instituts für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF und seinen Industriepartnern ermöglicht die präventive Abwehr von Angriffen auf automatisierte cyberphysische Systeme und hilft, die Sicherheit entlang der gesamten Logistikkette inklusive der IT-Systemlandschaft…

Künstliche Intelligenz ist besser als bisherige Softwareanwendungen in der Lage, den Ursprung archäologischer Funde aus naturwissenschaftlichen Untersuchungsdaten abzuleiten. Das zeigen der Marburger Physiker und Informatiker Dr. Michael Thrun und mexikanische Fachleute für Archäologie am Beispiel von Obsidianwerkstücken, die bei Ausgrabungen geborgen wurden. Das Team veröffentlichte seine Ergebnisse im Fachmagazin IEEE Access. Die archäologische Stätte von Xalasco liegt im Westen Mexikos; ihre Bewohner pflegten rege Kontakte zu anderen Regionen in der Landesmitte und am Golf von Mexiko, was zum Austausch von…

Unbekannte Drohnen können in bestimmten Situationen eine Gefahr sein. Ein Forschungsteam der Uni Würzburg hat nun ein innovatives Abwehrsystem entwickelt, das auf einer relativ simplen Idee basiert. Ein vollbesetztes Fußballstadion, ein großes Open-Air-Konzert oder startende und landende Jets am Flughafen – es gibt mehr als genug Szenarien, bei denen Drohnen eine Gefahr darstellen können. Sei es mit einem kriminellen Hintergrund oder auch nur aus Leichtsinn. Doch um Flugverbote von Drohnen effektiv durchzusetzen, benötigen Sicherheitsbehörden das passende Equipment. Und hier kommt…

TU Freiberg koordiniert europäisches Projekt zum Kohleausstieg Um ehemalige Tagebaue und Halden künftig besser rekultivieren zu können, arbeiten Wissenschaftler/innen der TU Bergakademie Freiberg gemeinsam mit europäischen Experten aus Industrie und Forschung an einem innovativen Geo-Informationssystem mit hochauflösenden Daten und virtuellen Prognose-Werkzeugen. Dieses ermöglicht eine gezielte Simulation des Kohleausstiegs vom jetzigen Abbau bis zur späteren Nachnutzung der stillgelegten Flächen. „Mit dieser Technologie sollen auch Nichtfachleute bereits vor dem ersten Spatenstich eine klare Vorstellung von zukünftigen Landnutzungsformen erhalten können. So können wir…

Forschenden der Universität Bern ist es weltweit zum ersten Mal gelungen, die Distanz zu einem Weltraumschrott-Objekt mittels eines geodätischen Lasers bei Tageslicht zu bestimmen. Die Distanzbestimmung am 24. Juni 2020 gelang am Swiss Optical Ground Station and Geodynamics Observatory Zimmerwald. Dank der neuen Möglichkeit, Weltraumschrott am Tag zu beobachten, kann die Anzahl Messungen vervielfacht werden. So können mögliche Kollisionen mit Satelliten frühzeitig erkannt und Ausweichmanöver eingeleitet werden. Am Nachmittag des 10. Februars 2009 stiess über Sibirien in einer Höhe von…

Projekt „KItatta“ gestartet In Deutschland werden jährlich mehr als 9.000 Hornhauttransplantationen durchgeführt. Trotz strenger Qualitätskriterien sind bei etwa 4-5 % der Transplantate postoperativ warzenförmige Veränderungen nachweisbar, die die Funktionsfähigkeit der Hornhaut beeinträchtigen. Bislang lässt sich nicht sicher ausschließen, ob und in welchem Ausmaß die sogenannten Guttae vorhanden sind. So kann es zur Verpflanzung krankhaft veränderter Hornhäute kommen. In einem gemeinsamen Projekt wollen die Universitätsaugenklinik des Saarlandes und das DFKI ein Verfahren entwickeln, um die Qualität der Spenderhornhäute besser beurteilen zu…

Autonome Roboter sichern bei kleinen und mittelständischen Unternehmen die Produktivität. Der zunehmende Fachkräftemangel kann so kompensiert werden – und Auftragsspitzen lassen sich besser bewältigen. Möglich wird das durch die Entwicklungsarbeit des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU in Kooperation mit der Industrie-Partner GmbH aus Coswig in Sachsen: Ein mobiler »Robo Operator« bedient Werkzeugmaschinen mittels intelligenter Kamerasteuerung selbstständig und bietet damit eine Alternative für Zeiten, in denen gut ausgebildete Mitarbeitende fehlen. Dass Fachkräfte für die professionelle Bedienung von Werkzeugmaschinen fehlen, ist…

Wissenschaftler:innen aus Regensburg, Pisa und Leeds entwickelten eine photonische Schlüsselkomponente. Durch starke Kopplung elektronischer Resonanzen mit dem Lichtfeld eines Mikroresonators konnten sie einen sättigbaren Absorber bereits bei extrem geringen Intensitäten betreiben, der künftig ultrakurze Impulse aus Terahertz-Lasern ermöglichen könnte. Ihre Ergebnisse präsentiert das internationale Forschungsteam in der aktuellen Ausgabe von Nature Communications. Terahertzstrahlung ist elektromagnetische Strahlung im schwer zugänglichen Frequenzfenster zwischen Mikrowellenelektronik und langwelligem Infrarot. Sie eröffnet ein vielfältiges Spektrum von Anwendungen, das sich von Sicherheitsscannern an Flughäfen über Spurengasdetektion…