Mit einem Teleskop am Hubland-Campus verfolgt ein Team der Uni Würzburg die Flugbahn von Asteroiden. Die Messwerte sind am Minor Planet Center in den USA sehr willkommen. Ein Team von der Professur für Raumfahrttechnik der Universität Würzburg und vom studentischen Verein WüSpace beobachtet seit einigen Wochen Asteroiden, die an der Erde vorbeifliegen. Das dafür nötige Teleskop steht auf dem Dach des Geographiegebäudes am Hubland-Campus. Es zeichnet sich dadurch aus, dass es der Flugbahn auch kleinerer Objekte besonders schnell und präzise…
Forschende der ETH Zürich haben untersucht, wie kleine Gasbläschen unter Ultraschall Medikamente gezielt in Zellen transportieren können. Erstmals konnten sie sichtbar machen, wie winzige, sich wiederholende Flüssigkeitsstrahlen, die von den Bläschen erzeugt werden, die Zellmembran durchdringen und so die Aufnahme von Medikamenten ermöglichen. Die gezielte Behandlung von Hirnerkrankungen wie Alzheimer, Parkinson oder Hirntumoren ist herausfordernd, weil das Gehirn als besonders empfindliches Organ gut geschützt ist. Forschende arbeiten darum an Ansätzen, wie sie Medikamente über den Blutkreislauf gezielt ins Gehirn transportieren…
Zu kontrollieren, wie Elektronen in Halbleitern interagieren, ist entscheidend für die Entwicklung elektronischer und optischer Bauelemente. Physikerinnen und Physiker der Universität Regensburg entdeckten nun einen überraschend effizienten neuen Mechanismus, mit dem die Wechselwirkung zwischen Elektronen variiert und ihre Bewegung sogar auf eine Dimension beschränkt werden kann: magnetische Ordnung. Elektronik und Optoelektronik der Zukunft sind mehr denn je auf ultimativ kompakte Bauelemente angewiesen. Atomar dünne Schichten sogenannter Übergangsmetall-Dichalkogenide, die mittels Klebeband von Volumenkristallen abgezogen werden können, stehen daher seit einigen Jahren…
Aus den Laboren für Nanowissenschaften am Deutschen Museum kommt eine neue Methode, um Nanostrukturen aus Molekülen herzustellen. Grundlagenforschung im Forschungsmuseum: Ein Team von Nanowissenschaftlern hat in den Laboren des Deutschen Museums eine neuartige Methode entwickelt, um stabile molekulare Nanostrukture auf reaktionsträgen Oberflächen herzustellen. Die Ergebnisse dieser Arbeit wurden jetzt in der Fachzeitschrift Angewandte Chemie International Edition veröffentlicht. Es sieht ein bisschen aus wie in einem Hobbykeller für Tüftler: Werkzeugregale an der Wand, Tische mit seltsamen Apparaturen, Schrauben, Zangen, elektronisches und…
Durch die Kombination von Konzepten aus der statistischen Physik mit maschinellem Lernen haben Forscher der Universität Bayreuth gezeigt, dass sich nun hochpräzise und effiziente Vorhersagen darüber treffen lassen, ob eine Substanz unter bestimmten Bedingungen flüssig oder gasförmig ist. Über ihre Ergebnisse berichten sie in der renommierten Fachzeitschrift Physical Review X. What for?Dass Flüssigkeiten stabile Oberflächen bilden, ohne weiter zu verdunsten, ist eine alltägliche Erfahrung. Bei der Betrachtung eines Wasserglases wird offensichtlich, dass das Wasser in zwei klar unterscheidbaren Phasen existiert:…
Zeitaufgelöste Experimente im Attosekundenbereich zeigen die zunehmende Bedeutung elektronischer Korrelationen in der kollektiven Plasmonenantwort, wenn die Größe eines Systems auf Skalen von weniger als einem Nanometer sinkt. Die in der Fachzeitschrift „Science Advances“ veröffentlichte Studie wurde von der Universität Hamburg und DESY im Rahmen einer Zusammenarbeit mit der Stanford University, dem SLAC National Accelerator Laboratory, der Ludwig-Maximilians-Universität München, der Northwest Missouri State University, dem Politecnico di Milano und dem Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie durchgeführt. Plasmonen sind kollektive…
Auf der Suche nach „dunklen Kräften“ stoßen Physiker*innen auf deformierte Kerne Seit fast einem Jahrhundert weisen Messungen darauf hin, dass ein erheblicher Anteil der Materie im Universum aus unbekannter dunkler Materie besteht, die über die Gravitation mit der sichtbaren Materie wechselwirkt. Unklar ist, ob es auch neue, sogenannte „dunkle Kräfte“ gibt, die zwischen der sichtbaren und der dunklen Materie „kommunizieren“ können. Solche Kräfte müssten auch auf Atome wirken, die man heute mit hoher Präzision untersuchen kann. „Insbesondere die Messung der…
Quantencomputer: ISTA-Physiker erreichen optisches Auslesen von supraleitenden Qubits Qubits – die grundlegenden Einheiten der Quanteninformation – treiben ganze Technologiesektoren an. Supraleitende Qubits könnten beim Bau eines großen Quantencomputers eine wichtige Rolle spielen, aber sie sind auf elektrische Signale angewiesen und lassen sich nur schwer skalieren. Einem Team von Physikern am Institute of Science and Technology Austria (ISTA) ist es gelungen, supraleitende Qubits vollständig optisch auszulesen und damit die derzeitigen Grenzen dieser Technologie zu überwinden. Ihre Ergebnisse wurden in Nature Physics…
Euclid zu seiner sechsjährigen Mission, um das dunkle Universum zu erforschen. Bevor die Raumsonde ihre Himmelsdurchmusterung beginnen konnte, musste ein Team von Wissenschaftlern und Ingenieuren auf der Erde sicherstellen, dass alles einwandfrei funktionierte. Während dieser Testphase im September 2023 sendete Euclid einige Bilder zur Erde. Doch auf einem dieser Test-Bilder sah Euclids Archivwissenschaftler Bruno Altieri einen Hinweis auf ein ganz besonderes Phänomen und beschloss, es genauer zu untersuchen. „Ich schaue mir die Euclid-Daten an, sobald sie eintreffen“, erklärt Bruno Altieri….
Einzigartiger Quantensimulator öffnet Tür zu neuer Forschung Im Labor von Google haben Physiker einen neuartigen digital-analogen Quantensimulator gebaut, mit welchem physikalische Prozesse mit ungeahnter Präzision und Flexibilität untersucht werden können. Massgeblichen Anteil am Erfolg hatten zwei Physiker vom Zentrum für Computergestützte Wissenschaften, Theorie und Daten am PSI. Wie verteilt sich kalte Milch, die man in heissen Kaffee tropft? Selbst die schnellsten Supercomputer können so etwas nicht präzise berechnen, weil die zugrunde liegenden quantenphysikalischen Prozesse extrem komplex sind. Der Physiknobelpreisträger Richard…
Wissenschaftler der Goethe-Universität Frankfurt haben eine neue Methode entwickelt, um das Innere von Neutronensternen mithilfe von bei Kollisionen entstehenden Gravitationswellen zu untersuchen. Durch die Analyse der „langen Abklingphase“ – eines reinen Signals, das vom Überrest der Neutronenstern-Kollision ausgesendet wird – haben sie eine starke Korrelation zwischen den Eigenschaften dieses Signals und der Zustandsgleichung von Neutronensternmaterie entdeckt. Die Ergebnisse wurden kürzlich in Nature Communications veröffentlicht. FRANKFURT. Neutronensterne gehören aufgrund ihrer riesigen Masse und zugleich geringen Größe zu den faszinierendsten astrophysikalischen Objekten,…
Die verborgene Kraft der kleinsten Mikroquasare Unser Heimatplanet wird ständig mit Teilchen aus dem Weltraum bombardiert. Und während wir vor allem mit Gesteins-Meteoriten vertraut sind, die aus unserem Sonnensystem stammen und faszinierende Sternschnuppen am Nachthimmel erzeugen, sind es die allerkleinsten Teilchen, die Wissenschaftler:innen helfen, die Natur des Universums zu verstehen. Subatomare Teilchen wie Elektronen oder Protonen, die aus dem interstellaren Raum und darüber hinaus stammen, gehören zu den schnellsten bekannten Teilchen im Universum und werden als kosmische Strahlung bezeichnet. Der…
Kollaboration an der Uni Mainz ermöglicht Simulation von Skyrmion-Dynamik auf experimentell relevanten Zeitskalen Skyrmionen sind nanometer- bis mikrometergroße magnetische Wirbel, die sich wie Teilchen verhalten und durch elektrische Ströme bewegt werden können. Diese Eigenschaften machen Skyrmionen zu einem hervorragenden System für neuartige Datenspeicher oder Computer. Um solche Geräte zu optimieren, ist es jedoch meist zu rechenaufwendig, die komplizierte interne Struktur der Skyrmionen zu simulieren. Ein möglicher Ansatz ist die effiziente Simulation dieser magnetischen Wirbel als Teilchen, ähnlich der Simulation von…
Rayleigh-Bloch-Wellen können enorme Energien freisetzen, die unter Umständen technische Anlagen schädigen. Sie existieren nur unterhalb einer genau definierten Grenzfrequenz; darüber verschwinden sie abrupt. Es gibt vereinzelte hohe Frequenzen, bei denen sie sich ebenfalls nachweisen lassen. Mathematiker der Universitäten Augsburg und Adelaide haben für dieses Phänomen kürzlich eine Erklärung vorgeschlagen. Zusammen mit Forschenden der Universität Exeter konnten sie nun experimentell nachweisen, dass ihre These tatsächlich stimmt. Die Ergebnisse verbessern das Verständnis der exotischen Wellen, die aufgrund ihrer Eigenschaften auch für technische…
Die Materie im intergalaktischen Raum ist in einem riesigen Netz von fadenförmigen Strukturen verteilt, die miteinander verbunden sind und als kosmisches Netz bezeichnet werden. Ein internationales Forschungsteam hat nun mittels hunderter Beobachtungsstunden ein einzigartiges, gestochen scharfes Bild eines kosmischen Filaments innerhalb dieses Netzes aufgenommen, das zwei aktive Galaxien miteinander verbindet – zu einer Zeit, als das Universum erst etwa zwei Milliarden Jahre alt war. Ein Eckpfeiler der modernen Kosmologie ist die Existenz der Dunklen Materie, die etwa 85 Prozent der…
Internationale Studie wertet Material des Asteroiden Bennu aus, die mit der NASA-Raummission OSIRIS-REx auf die Erde gebracht wurden FRANKFURT. Zwei Jahre dauerte die Rückreise der Raumsonde OSIRIS-REx vom Asteroiden Bennu, dann warf sie beim Vorbeiflug an der Erde eine kleine Kapsel ab, die am 24. September 2023 in der Wüste des US-Bundesstaates Utah geborgen werden konnte. Ihr Inhalt: 122 Gramm Staub und Gestein des Asteroiden Bennu, Dies hatte die die Sonde in einem nur Sekunden dauernden „Touch-and-Go“-Manöver von der Oberfläche…
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