… zur Herstellung einer Verbindung zu rätselhaften kosmischen Quellen. Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Michael Kramer und Kuo Liu vom Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie hat eine seltene Art ultradichter Sterne, so genannter Magnetare, untersucht, um ein zugrunde liegendes Gesetz zu entdecken, das universell für eine ganze Reihe von Objekten, die so genannten Neutronensterne, zu gelten scheint. Dieses Gesetz gibt Aufschluss darüber, wie diese Quellen Radiostrahlung erzeugen, und es könnte eine Verbindung zu den rätselhaften Strahlungsausbrüchen (Fast Radio Bursts)…

Nachweis von 3D-Magnetringen eröffnet eine neue Dimension für Computertechnologien (Nature). Exotische magnetische Strukturen wie Skyrmionen sind auch als topologische Teilchen bekannt. Da sie sich leicht innerhalb eines Kristalls bewegen lassen, gelten sie als vielversprechende Informationsträger der Zukunft. Wissenschaftler aus Jülich, China und Schweden haben nun erstmals ein verwandtes stabiles nanoskaliges, magnetisches 3D-Objekt in einem Festkörper erzeugt und beobachtet. Die von ihnen entdeckten Hopfionen eröffnen mit ihrer komplexen Struktur und Dreidimensionalität einen neuen Forschungszweig und könnten sich als wegweisend erweisen für…

Neue Methode der Altersbestimmung ermöglicht unerwartete Einblicke in Entstehung und Auseinanderdriften von jungen Sternen. Eine Gruppe von Astrophysiker*innen unter der Leitung von Núria Miret-Roig von der Universität Wien fand heraus, dass zwei Methoden zur Bestimmung des Sternenalters unterschiedliche Dinge messen: Die isochrone Messung bestimmt dabei das Geburtsdatum von Sternen, während die dynamische Verfolgung Aufschluss darüber gibt, wann die Sterne “ihr Nest verlassen”, in den untersuchten Sternenhaufen etwa 5,5 Millionen Jahre später. Die Studie, die eine Bestimmung der frühesten Stadien des…

Immer besser gelingt es, Rechnungen mit Quantencomputern durchzuführen. Berechnungen der TU Wien zeigen aber: Es gibt fundamentale Grenzen – nämlich die Qualität der verwendeten Uhr. Es gibt unterschiedliche Ideen, wie man Quantencomputer bauen könnte. Aber sie alle haben eines gemeinsam: Man verwendet ein quantenphysikalisches System – zum Beispiel einzelne Atome – und verändert ihren Zustand, indem man sie für ganz bestimmte Zeit ganz bestimmten Kräften aussetzt. Das bedeutet allerdings: Um sich darauf verlassen zu können, dass die Quanten-Rechenoperation das richtige…

Identifikation dynamik- und sicherheitsrelevanter Zustände mittels digitaler Zwillinge. Autonom fahrende LKW werden in der Zukunft auf den Straßen unterwegs sein. Dabei stellt sich die Frage, wie der technisch einwandfreie Zustand des Trailers vor Fahrtantritt überprüft werden kann, wenn es keinen Fahrer mehr gibt. Dies betrifft insbesondere die Komponenten, die für die Verkehrssicherheit und fahrdynamische Stabilität verantwortlich sind. Auch die Fahreigenschaften des Gespanns, die der Fahrer während der Fahrt erfühlt und seine Fahrweise darauf einstellt, müssen automatisiert erfasst und durch den…

Forschenden ist es erstmals gelungen, ein Sauerstoff-Molekül durch eine Kombination zweier extrem-ultravioletter Lichtquellen selektiv anzuregen, damit einen Zerfall des Moleküls herbeizuführen und dies sogar zeitlich zu verfolgen. Das ist ein weiterer Schritt zu einer spezifischen quantenmechanischen Kontrolle von chemischen Reaktionen, die in Zukunft neue, bisher unbekannte Reaktionskanäle ermöglichen könnte. Die Interaktion von Licht mit Materie, insbesondere mit Molekülen, spielt in vielen Bereichen der Natur eine wichtige Rolle, so etwa in biologischen Prozessen wie der Photosynthese. Zudem wird sie in Technologien…

Üblicherweise wird angenommen, dass Zwerggalaxien unsere Galaxie für lange Zeit als Satelliten umkreisen. Eine neue Studie zeigt nun, dass viele dieser Zwerggalaxien bereits kurz nach dem Eindringen in den galaktischen Halo zerstört werden könnten. Dank des neuesten Katalogs des ESA-Satelliten Gaia konnte ein internationales Team nachweisen, dass Zwerggalaxien aus dem Gleichgewicht geraten sein könnten. Die Studie wirft wichtige Fragen zum kosmologischen Standardmodell auf, insbesondere zum Vorhandensein Dunkler Materie in unserer unmittelbaren Umgebung. Eine Besonderheit dieser Studie liegt in der Rolle…

Open-Source-Algorithmus für Supercomputer sagt Muster und Dynamik lebender Materialien vorher und ermöglicht es, ihr Verhalten in Raum und Zeit zu untersuchen. Biologische Materialien sind aus einzelnen Komponenten zusammengesetzt, darunter winzige Motoren, die Kraftstoff in Bewegung umwandeln. Auf diese Weise entstehen Bewegungsmuster, und das Material strukturiert sich durch ständigen Energieverbrauch selbst. Solche permanent bewegten Materialien werden als “aktive Materie” bezeichnet. Die Mechanik von Zellen und Geweben lässt sich mit der Theorie der aktiven Materie beschreiben, einem wissenschaftlichen Konzept um die Form…

Start-up der TH Köln entwickelt modulare Schuhe mit Wechselsohle. Schuhe schnell und einfach zwischen drinnen und draußen wechseln – dafür hat das von der TH Köln unterstützte Start-up Modifox einen Hausschuh mit Wechselsohle entworfen. Dank eines neu entwickelten und zum Patent angemeldeten Verschlussmechanismus lässt sich die Fußbekleidung bei freihändiger Bedienung in einen Sneaker verwandeln – und soll so auch die Umwelt schonen sowie Ressourcen einsparen. „Wir haben in einer Umfrage 500 Menschen zum Thema Schuhwechsel zwischen drinnen und draußen befragt…

ETH-Forschende haben in einem künstlich hergestellten Material eine neue Art von Magnetismus nachgewiesen. Das Material wird dadurch ferromagnetisch, dass Elektronen ihre Bewegungsenergie minimieren. Damit ein Magnet an der Kühlschranktür haftet, müssen in seinem Inneren mehrere physikalische Effekte perfekt zusammenspielen. Die magnetischen Momente seiner Elektronen zeigen in dieselbe Richtung, auch wenn kein äusseres Magnetfeld sie dazu zwingt. Dies wiederum passiert durch die sogenannte Austauschwechselwirkung, also eine Kombination aus elektrostatischer Abstossung zwischen Elektronen und quantenmechanischer Effekte der Elektronen-Spins, die ihrerseits für die…

Grundlage sind Experimente im Cold Atom Lab der NASA an Bord der Internationalen Raumstation. Zum ersten Mal haben Forschende im Weltraum eine Mischung aus zwei Quantengasen hergestellt, die aus zwei Arten von Atomen bestehen. Grundlage sind Experimente im Cold Atom Lab der NASA an Bord der Internationalen Raumstation. Zum ersten Mal haben Forschende im Weltraum eine Mischung aus zwei Quantengasen hergestellt, die aus zwei Arten von Atomen bestehen. Sie nutzten dafür das ferngesteuerte Cold Atom Lab der NASA an Bord…

Mit Secure Encrypted Virtualization (SEV) will AMD vor allem Cloud-Dienste sicherer machen. Doch auch auf die aktuellsten Versionen des Sicherheitsfeatures, SEV-ES (Encrypted State) und SEV-SNP (Secure Nested Paging), war bis vor Kurzem noch ein softwarebasierter Fehler-Angriff möglich. Entdeckt hat das CISPA-Forscher Ruiyi Zhang, der im Team von CISPA-Faculty Dr. Michael Schwarz forscht. Die von ihm zusammen mit Kollegen des CISPA und der TU Graz konstruierte Angriffsart nennt sich CacheWarp und ermöglicht Angreifer:innen im schlimmsten Fall umfassende Zugriffsrechte auf Daten und…

Forschende der Uni Bonn blicken hinter die Kulissen des Maschinellen Lernens in der Arzneimittelforschung. Künstliche Intelligenz (KI) ist immer weiter auf dem Vormarsch. Bislang erschienen die Anwendungen häufig wie eine Black Box. Nun kommt Licht ins Dunkle: Prof. Dr. Jürgen Bajorath, Chemieinformatiker an der Universität Bonn, hat mit seinem Team eine Methode entwickelt, die enthüllt, wie bestimmte KI-Anwendungen in der Arzneimittelforschung vorgehen. Die Ergebnisse sind unerwartet: Die KI-Programme erinnerten sich weitgehend an ihnen bekannte Daten und gingen in der Vorhersage…

Nach dem Erfolg des Berner Sonnenwindsegels bei den Apollo-Mond-Missionen der amerikanischen Weltraumbehörde NASA in den 1960er Jahren wird das Physikalische Institut der Universität Bern bereits 2027 mit dem Massenspektrometer LIMS im Rahmen der NASA Commercial Lunar Payoad Services (CLPS)-Initiative zum Mond zurückkehren. Als am 21. Juli 1969 Buzz Aldrin als zweiter Mann aus der Mondlandefähre stieg, entrollte er als erstes das Berner Sonnenwindsegel und steckte es in den Boden des Mondes. Dieses Solarwind Composition Experiment (SWC), welches von Professor Johannes…

Goethe-Universität an Messrekord beteiligt… Nach fünf Jahren Pause wurde mit dem großen Beschleuniger LHC am internationalen Forschungsinstitut CERN wieder Blei-Ionen zur Kollision gebracht. Dabei löst sich die kollidierende Materie für extrem kurze Zeit in ihre Bestandteile auf und erreicht so einen Zustand wie das Universum Millionstel Sekunden nach dem Urknall. Die Teilchenspuren der Kollisionen zeichnet der haushohe ALICE-Detektor auf, an dessen Verbesserung Forschende der Goethe-Universität mitgearbeitet haben. Im ersten Monat der neuen Datennahmeperiode konnten ein neuer Rekord aufgestellt werden: Es…

Forschende des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg haben gezeigt, dass die bereits nachgewiesene Fähigkeit, Supraleitung mit einem Laserstrahl zu erzeugen, auf einem Chip integriert werden kann. Dies eröffnet einen neuen Weg zu opto-elektronischen Anwendungen. Sie berichten zudem in Nature Communications, dass die elektrische Antwort von photoangeregtem K₃C₆₀ nicht linear ist, sondern dass der Widerstand der Probe vom angelegten Strom abhängt. Dies ist eine Schlüsseleigenschaft der Supraleitung und bestätigt nicht nur einige frühere Beobachtungen, sondern liefert…