Neues physikalisches Modell stärkt Planetenhypothese. Forscher vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) und der Universität Lettlands schlagen erstmals eine umfassende physikalische Erklärung für die verschiedenen Aktivitätszyklen der Sonne vor. Diese identifiziert sogenannte Rossby-Wellen, wirbelförmige Strömungen auf der Sonne, als Vermittler zwischen den Gezeiteneinflüssen von Venus, Erde und Jupiter sowie der magnetischen Aktivität der Sonne. Damit präsentieren die Forscher ein in sich konsistentes Modell für unterschiedlich lange Sonnenzyklen – und ein weiteres starkes Argument für die bislang umstrittene Planetenhypothese. Die Ergebnisse sind jetzt…
Die Beobachtungen des Euclid-Teleskops zeigen die Entdeckung frei schwebender, neu entstandener Planeten, einer neuen Zwerggalaxie und vieles mehr. RWTH-Physiker sind an dem Projekt beteiligt. Das Euclid-Konsortium veröffentlicht heute die ersten wissenschaftliche Arbeiten, die auf Beobachtungen des Euclid-Teleskops basieren. Forschende des Euclid-Konsortiums beobachteten und analysierten während der Early Release-Observationsphase eine Reihe wissenschaftlich interessanter Ziele. Sie geben einen Einblick in das beispiellose Potenzial des Teleskops, das die Aufgabe hat, die umfassendste und genaueste Karte unseres Universums zu erschaffen. An dem Großprojekt sind…
Die nichtlineare optische Mikroskopie hat unsere Fähigkeit revolutioniert, biologische Prozesse zu beobachten und besser zu verstehen. Licht hat jedoch auch die Fähigkeit, lebende Materie zu schädigen. Die Mechanismen, die irreversible Störungen zellulärer Prozesse durch intensives Licht verursachen, sind allerdings nach wie vor kaum verstanden. Um Bedingungen zu ermitteln, unter denen intensive gepulste Laser in vivo eingesetzt werden können, ohne den Organismus zu schädigen, haben sich die Forschungsgruppen von Hanieh Fattahi und Daniel Wehner am Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts…
Das europäische Forschungskonsortium EUROfusion hat mehr als 100 Fusionseinrichtungen in seinen Mitgliedsstaaten unabhängig begutachten lassen. Die Anlagen des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik (IPP) wurden dabei durchweg in die beste Kategorie „Unverzichtbar“ eingeordnet. Welchen Stellenwert haben die europäischen Kernfusions-Forschungseinrichtungen auf dem Weg zu einem Fusionskraftwerk? Dieser Frage ging ein unabhängiges Expertengremium im Auftrag des europäischen Konsortiums EUROfusion nach. Zwischen Herbst 2023 und Frühling 2024 evaluierte das Gremium mehr als 100 Anlagen. Es bestand aus fünf EU-Gutachtern, die nicht aus der Fusionsforschung stammen,…
Internationales Forschungsteam knackt Physik-Nuss… Stark wechselwirkende Systeme spielen eine wichtige Rolle in der Quantenphysik und der Quantenchemie. Ein bewährtes Vorgehen zur Untersuchung solcher Systeme sind stochastische Methoden wie etwa Monte Carlo Simulationen. Diese stoßen allerdings an ihre Grenzen, wenn sogenannte Vorzeichenoszillationen auftreten. Dieses Problem wurde nun von einem internationalen Team von Forschenden aus Deutschland, der Türkei, USA, China, Süd-Korea und Frankreich durch die neue Methode der Wellenfunktions-Angleichung gelöst. Als Beispiel wurden die Massen und Radien aller Kerne bis Massenzahl 50…
Bedingungen auf Saturnmond Enceladus im Labor simuliert. Im Jahr 2018 wurden in Eispartikeln des Saturnmonds Enceladus sehr große organische Moleküle entdeckt. Noch ist unklar, ob sie auf die Existenz von Leben hindeuten oder auf andere Weise entstanden sind. Eine aktuelle Studie könnte helfen, diese Frage zu beantworten. Bedingungen, die zur Entstehung oder Aufrechterhaltung von Leben in extraterrestrischen Ozeanen führen können, könnten demnach molekulare Spuren in Eiskörnern hinterlassen. Die Arbeiten wurden an der FU Berlin durchgeführt – der leitende Wissenschaftler Dr….
TU-Wissenschaftler veröffentlichen weltweit erste Open-Access Weltkarte der Funkfrequenzen aus dem Erdorbit. Die Technische Universität Berlin (TU Berlin) präsentiert die weltweit erste Open-Access Weltkarte der Funkfrequenzen aus dem Erdorbit, entwickelt im Rahmen der SALSAT (Spectrum AnaLysis SATellite) Mission. Die wegweisende Initiative bietet eine umfassende Analyse der Frequenznutzung im All und soll Lösungen für zunehmende Störungen in der Satellitennutzung bereitstellen. Das SALSAT-Team zusammen mit dem Satelliten vor dem Start inmitten der Pandemie im Jahr 2020. (c) TU Berlin Die exponentielle Zunahme von…
Wissenschaftler des GSI Helmholtzzentrums für Schwerionenforschung, der Technischen Universität Darmstadt und des Max-Planck-Instituts für Astrophysik haben einen neuen Prozess für die Nukleosynthese vorgeschlagen, den sogenannten νr-Prozess. Er funktioniert, wenn neutronenreiches Material intensiver Neutrinobestrahlung ausgesetzt ist. Der theoretische Vorschlag, der kürzlich in der Zeitschrift “Physical Review Letters” veröffentlicht wurde, könnte die Lösung für ein seit langem bestehendes Problem im Zusammenhang mit der Produktion einer Gruppe seltener Isotope sein: Die sogenannten p-Kerne kommen im Sonnensystem vor, ihr Ursprung ist aber immer noch…
Das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) hat einen signifikanten Fortschritt bei der Laserplasma-Beschleunigung erzielt. Mit Hilfe einer innovativen Methode konnte ein Forschungsteam den bisherigen Rekord für die Beschleunigung von Protonen deutlich übertreffen und erstmals Energien erzielen, die bis dato nur mit viel größeren Anlagen erreichbar schienen. Dadurch rücken vielversprechende Anwendungen in der Medizin und der Materialwissenschaft näher, wie die Arbeitsgruppe im Fachjournal Nature Physics (DOI: 10.1038/s41567-024-02505-0) berichtet. Die Laserplasma-Beschleunigung bietet interessante Perspektiven: Verglichen mit herkömmlichen Beschleunigern verspricht sie kompaktere und energieeffizientere Anlagen….
Mit langsamen Elektronen arbeitet man in der Krebstherapie genauso wie in der Mikroelektronik. Wie sie sich in Festkörpern verhalten, ist schwer zu beobachten. An der TU Wien gelingt das nun durch einen Trick. Elektronen können sich ganz unterschiedlich verhalten, je nachdem wie viel Energie sie haben. Ob man ein Elektron mit hoher oder mit niedriger Energie in einen Festkörper schießt, entscheidet darüber, welche Effekte dadurch ausgelöst werden können. Elektronen mit wenig Energie können etwa für die Entstehung von Krebs verantwortlich…
Ein internationales Forschungsteam von Friedrich-Schiller-Universität und Helmholtz-Institut Jena entschlüsselt den Mechanismus, mit dem hochenergetische Laserpulse auf der Oberfläche von Festkörpern ein Plasma erzeugen. Die Wechselwirkung von hochintensiven, ultrakurzen Laserpulsen mit Festkörpern hat in den zurückliegenden Jahren bedeutende technologische Möglichkeiten eröffnet: So macht etwa die sogenannte Laserablation die hochpräzise Bearbeitung von Materialien und damit die Miniaturisierung von Bauelementen in medizinischen oder Telekommunikationsanwendungen möglich. Das Zusammenspiel von intensiven Laserpulsen und Festkörpern kann außerdem genutzt werden, um beschleunigte Ionenstrahlen zu erzeugen, die in…
Die Verteilung der Elektronenzahl verschiedener Lichtquellen wurde bereits eingehend wissenschaftlich untersucht. Über die statistische Verteilung der emittierten Elektronen unter intensiver Lichteinwirkung hingegen ist kaum etwas bekannt. Wissenschaftler*innen des Max-Planck-Instituts für die Physik des Lichts (MPL) und der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) haben nun extreme und höchst ungewöhnliche statistische Ereignisse in der Elektronenzahlverteilung entdeckt, welche sich ergeben, wenn nanometergroße Metallnadelspitzen mit ultrakurzen Pulsen aus intensivem Quantenlicht beleuchtet werden. Die kürzlich in der Fachzeitschrift Nature Physics veröffentlichten Ergebnisse belegen, dass die Anzahl der…
Forscher der ETH Zürich haben erstmals sichtbar gemacht, wie Elektronen in einem Material bei Raumtemperatur Wirbel bilden können. Dies gelang ihnen mit einem extrem hochauflösenden Quantenmessgerät. In Kürze In Graphen verhalten sich Elektronen wie eine Flüssigkeit. Dabei können auch Wirbel entstehen. Solche Elektronenwirbel wurden nun mit Hilfe eines Quanten-Magnetfeldsensors mit hoher räumlicher Auflösung sichtbar gemacht. Normalerweise können solche Fliessphänomene leichter bei tiefen Temperaturen nachgewiesen werden. Dank eines hochempfindlichen Sensors konnten die ETH-Forscher ihre Experimente bei Raumtemperatur durchführen. Verbindet man einen…
Forschung der Kieler Physikerin Nahid Talebi wird von der VolkswagenStiftung mit rund 920.000 Euro gefördert. Mit Elektronenmikroskopen untersuchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler das Innere von Materialien mit ultrahoher räumlicher Auflösung. Möglichst umfassend zu verstehen, was im Inneren von Materialien passiert, kann zum Beispiel bei der Entwicklung von effizienteren Halbleitern oder langlebigeren Solarzellen helfen. Nahid Talebi, Professorin für Nano-Optik an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), will eine nächste Generation von Elektronenmikroskopen entwickeln, mit denen sich auch ultraschnelle Prozesse auf der Nanoskala untersuchen…
Ein Forscherteam am 5. Physikalischen Institut der Universität Stuttgart hat wichtige Fortschritte im Bereich der Quantensimulation und des Quantencomputings auf der Basis von Rydberg-Atomen erzielt, indem es eine grundlegende Einschränkung überwunden hat: die begrenzte Lebensdauer von Rydberg-Atomen. Zirkulare Rydberg-Zustände zeigen enormes Potenzial, diese Limitierung zu überwinden. Das renommierte Fachjournal Physical Review X berichtet darüber in seiner neuesten Ausgabe. In der Welt der Quantencomputing- und Quantensimulations-Technologie mit neutralen Atomen gibt es eine fundamentale Herausforderung: Die Lebensdauer von Rydberg-Atomen, die als Bausteine…
Ein Forschungsteam, darunter Forschende des MPIA, hat mit Hilfe des Weltraumteleskops James Webb eine Temperaturkarte des heißen Gasriesen-Exoplaneten WASP-43b erstellt. Der nahe gelegene Mutterstern beleuchtet ständig eine Hälfte des Planeten und lässt die Temperaturen auf glühende 1250 Grad Celsius ansteigen. Währenddessen herrscht auf der anderen Seite ewige Nacht. Heftige Winde wehen die glühend heiße Luft auf die Nachtseite, wo sie auf 600 Grad abkühlt, so dass sich Wolken bilden und die gesamte Hemisphäre bedecken. Diese Stürme beeinträchtigen die chemischen Reaktionen…
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