Forschende am European XFEL entdecken möglichen Ursprung komplexer Magnetfelder. Ein internationales Team von Forschenden unter Leitung von Mungo Frost vom Forschungszentrum SLAC in Kalifornien hat am Röntgenlaser European XFEL in Schenefeld neue Erkenntnisse zur Entstehung und Häufigkeit von Diamantregen auf Eisriesen wie Neptun, Uranus oder Exoplaneten außerhalb unseres Sonnensystems gewonnen. Die jetzt im Fachjournal Nature Astronomy veröffentlichen Ergebnisse geben auch Hinweise auf die Entstehung der komplexen Magnetfelder dieser Planeten. Schon bei früheren Arbeiten an Röntgenlasern hatten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler herausgefunden,…
Eine Struktur mit drei Ringen in der planetenbildenden Zone einer zirkumstellaren Scheibe, in der Metalle und Mineralien als Baumaterial für Planeten dienen. Ein Forscherteam, dem auch Astronomen des Max-Planck-Instituts für Astronomie (MPIA) angehören, hat im Zentralbereich einer planetenbildenden Scheibe eines jungen Sterns eine Struktur mit drei Ringen entdeckt. Sie deutet an, dass sich zwischen den Ringen zwei Planeten mit Jupitermasse bilden. Weiterhin wird die Staubzusammensetzung offenbar durch reichlich feste Eisenkörner ergänzt. Folglich enthält die Scheibe Metalle und Mineralien, die denen…
Forscher*innen der TU Berlin entwickeln ein innovatives Herstellungsverfahren für Solarzellen aus Mond-Regolith für eine künftige Mondbasis. Der Bau einer Mondbasis als Ausgangspunkt für die weitere Erforschung des Weltraums sowie zukünftige Marsmissionen ist eines der Kernelemente der derzeitigen internationalen Weltraumstrategien. Ein zentraler Bestandteil ist dabei eine möglichst autarke Energieversorgung von einer zukünftigen Mondstation. Die Deutsche Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) fördert jetzt im Rahmen des Programms „Forschung und Exploration“ mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz…
Wenn man eine Sektflasche entkorkt, kommt es zu komplexen Überschall-Phänomenen. An der TU Wien konnte nun erstmals genau berechnet werden, was dabei passiert. Es klingt nach einem simplen, wohlbekannten Alltagsphänomen: In einer Sektflasche herrscht hoher Druck, der Korken wird vom in der Flasche komprimierten Gas nach außen getrieben und fliegt mit einem kräftigen Plopp davon. Doch die Physik dahinter ist kompliziert. Experimente mit Hochgeschwindigkeits-Kameras gab es bereits, doch eine mathematisch-numerische Analyse fehlte bisher. Diese Lücke konnte man am Institut für…
Erstmals wurden großräumig Signaturen von kalten und dichten, sternbildenden Wolken in einer Galaxie außerhalb der Milchstraße kartiert. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Astronominnen des Max-Planck-Instituts für Astronomie (MPIA) hat in einer Galaxie, die nicht die Milchstraße ist, großräumig kaltes und dichtes Gas zukünftiger Sternkinderstuben in einer bislang unübertroffenen Detailschärfe kartiert. Die Beobachtungen mit dem NOEMA-Interferometer decken für diese Art von Messungen einen bislang unerreicht weiten Bereich einer Galaxie ab, in denen unterschiedliche Bedingungen für die Sternentstehung herrschen. Die…
Ein internationales Forschungsteam konnte kürzlich zeigen, wie Magnetismus aktiv durch Druck verändert werden kann. Je nachdem wie sich Elektronen verhalten, entsteht Magnetismus. Zum Beispiel können die Elementarteilchen mit ihrer Ladung einen elektrischen Strom generieren und dadurch ein Magnetfeld induzieren. Magnetismus kann aber auch durch die kollektive Ausrichtung der magnetischen Momente (Spins) in einem Material entstehen. Was bislang jedoch nicht möglich war, war die kontinuierliche Veränderung der Art des Magnetismus in einem Kristall. Einem internationalen Forschungsteam unter Leitung des TU Wien-Professors…
Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung der Universität Potsdam und des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik hat eine Methode entwickelt, um die meisten beobachtbaren Signale im Zusammenhang mit Neutronensternverschmelzungen gleichzeitig zu untersuchen. Damit gelang es zum ersten Mal, die abgestrahlten Gravitationswellen, die Kilonova und das Nachleuchten des Gammastrahlenausbruchs der am 17. August 2017 beobachteten Verschmelzung zweier Neutronensterne parallel zu modellieren und zu interpretieren. Die Studie und die dafür entwickelte Code-Infrastruktur liefern präzise Hinweise auf die Eigenschaften der Kernmaterie und bilden die Grundlage für…
Die schnellen Bewegungen von Elektronen gleichzeitig mit hoher räumlicher Genauigkeit und einer zeitlichen Auflösung im Bereich von Attosekunden zu untersuchen – das ist einem deutsch-schwedischen Team jetzt gelungen. Die Forschenden kombinierten eine spezielle Variante der Elektronenmikroskopie, die sogenannte Photoemissionselektronenmikroskopie (PEEM), mit den Möglichkeiten der Attosekundenphysik. Sie verwendeten unvorstellbar kurze Lichtblitze, um die Bewegung von Elektronen genau zu kontrollieren und ihr Verhalten zu erfassen. Mit dem Verfahren könnte sich in Zukunft das Verhalten von Elektronen in Nanomaterialien oder in neuartigen Solarzellen…
Der Bau des Extremely Large Telescope (ELT) der ESO hat einen wichtigen Meilenstein erreicht: Die ersten 18 Segmente des Hauptspiegels wurden an die ESO nach Chile verschifft. Nach ihrer Ankunft werden die sie zur ELT Technical Facility am Paranal-Observatorium der ESO in der Atacama-Wüste des Landes transportiert, wo sie für ihre zukünftige Installation beschichtet werden. Da der M1 nicht in einem Stück hergestellt werden kann, wird er aus 798 einzelnen Segmenten in einem hexagonalen Muster bestehen. Zusätzlich werden 133 weitere…
Kaiserslauterer Physikern um Professor Dr. Herwig Ott ist es erstmals gelungen, Trilobiten-Moleküle direkt zu beobachten. Diese sehr großen Moleküle haben ihren Namen wegen ihrer Ähnlichkeit mit fossilen Trilobiten. Aufgrund ihrer Größe haben sie die größten elektrischen Dipolmomente aller bisher bekannten Moleküle. Die Forscher haben eine spezielle Apparatur genutzt, mit der sich diese fragilen Moleküle bei extrem niedrigen Temperaturen erzeugen lassen. Die Ergebnisse sind wichtig, um ihre chemischen Bindungsmechanismen zu verstehen, die sich von allen anderen chemischen Bindungen unterscheiden. Die Studie…
Forscherinnen spüren Vorläufer wasserstoffarmer Supernovae auf. Supernovae – Sternenexplosionen, die so hell sind wie eine ganze Galaxie – faszinieren uns seit jeher. Dennoch kommen wasserstoffarme Supernovae häufiger vor, als Astrophysiker:innen erklären können. Nun hat eine neue Assistenzprofessorin am Institute of Science and Technology Austria (ISTA) eine entscheidende Rolle bei der Identifizierung der fehlenden Vorläufersternpopulation gespielt. Die Ergebnisse, die im Fachjournal Science veröffentlicht wurden, gehen auf ein Gespräch zurück, das die beteiligten Professorinnen vor vielen Jahren als Nachwuchswissenschafterinnen führten. Künstlerische Darstellung…
ESA-Mission FORUM: Forschende aus Jena entwickeln innovative Diamantstruktur für die Erforschung des Klimawandels. Fiebermessen für die Erde – das ist der Auftrag der FORUM-Mission. Die für 2027 geplante Satellitenmission der Europäischen Weltraumbehörde (ESA) möchte den Wärmehaushalt der Erde analysieren, um so die globale Erwärmung und das Weltklimasystem besser zu verstehen. Für das Spektrometer an Bord des Satelliten haben Forschende aus Jena eine neuartige Diamantenstruktur entwickelt, die präzise Messungen im extrem-fernen Infrarotbereich ermöglicht. Die ersten flugtauglichen Komponenten wurden nun ausgeliefert. Die…
Forschungsteam der TU Darmstadt testet neuen Weg zur Bestimmung von Ladungsradien. Eine Methode, um Informationen über die Atom- und Kernstruktur zu erhalten, ist die Laserspektroskopie. Hochpräzise laserspektroskopische Messungen sind dabei so genau, dass sich damit direkt die Ladungsradien von Atomkernen messen lassen. Daraus ergeben sich Einblicke in die Verteilung der Teilchen im Atomkern und in deren gegenseitige Wechselwirkung. Bislang wurden solche Messungen an Systemen mit nur einem Elektron durchgeführt. Eine neue Ionenquelle am Institut für Kernphysik der TU Darmstadt hat…
Marc Schumann sucht mit Detektoren unter der Erde nach Teilchen der Dunklen Materie. Das auslaufende Wissenschaftsjahr 2023 steht unter dem Motto „Unser Universum“. Obwohl das Universum im Alltag selten eine Rolle spielt, geht von diesem Thema eine große Faszination aus. „Der Blick in den Sternenhimmel, auf die Milchstraße, ist einfach unglaublich beeindruckend. Und er ist eng verknüpft mit der Frage: Wie funktioniert diese Welt, in der wir leben?“, sagt Astroteilchenphysiker Prof. Dr. Marc Schumann von der Universität Freiburg. Über die…
Forschende des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP) haben eine neue Plasmainstabilität entdeckt, die unser Verständnis des Ursprungs der kosmischen Strahlung und ihrer dynamischen Auswirkungen auf Galaxien zu revolutionieren verspricht. Zu Beginn des letzten Jahrhunderts entdeckte Victor Hess ein neues Phänomen, die kosmische Strahlung, für das er Jahre später den Nobelpreis erhielt. Er führte Ballonflüge in großer Höhe durch und stellte fest, dass nicht die Radioaktivität vom Erdboden die Atmosphäre ionisiert, sondern der Ursprung der Ionisation außerhalb der Erde liegt. In…
Neueste Messungen liefern wertvolle Informationen zu neuartigen Teilchen, die das anomale magnetische Moment des Myons erklären könnten – experimentelles Neuland betreten. Die Forschungsgruppe von Prof. Dr. Matthias Schott vom Exzellenzcluster PRISMA+ der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) hat heute die Ergebnisse einer umfangreichen Messreihe am ATLAS Detektor des Large Hadron Collider (LHC) veröffentlicht. Die Daten wurden während der zweiten Laufzeit des LHC zwischen 2015 und 2018 aufgenommen. Ziel des experimentell anspruchsvollen Messprogramms ist die Suche nach axionartigen Teilchen, die bei bestimmten…
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