… zur Erforschung des Jupiters und seiner Monde ins Weltall. Mit ihrer Mission JUICE startet die Europäische Weltraumorganisation (ESA) am 13. April zur Erkundung des Jupiters und seiner Monde. Mit an Bord der Raumsonde ist das Messinstrument GALA. Mit Hilfe von Laserpulsen soll es die Oberfläche des erdähnlichen Mondes Ganymed vermessen. Entwickelt wurde das Instrument von Forschenden des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena gemeinsam mit der Firma HENSOLDT Optronics. GALA wird das erste »Deep-Space-Laseraltimeter« sein, das…
Daten perfekt löschen und die tiefstmögliche Temperatur erreichen – klingt nach völlig unterschiedlichen Aufgaben, ist aber eng miteinander verwoben. An der TU Wien fand man eine Quanten-Formulierung für den dritten Hauptsatz der Thermodynamik. Die absolut niedrigste Temperatur, die überhaupt möglich ist, liegt bei -273,15 Grad Celsius. Niemals kann es gelingen, irgendein Objekt exakt auf diese Temperatur abzukühlen – man kann sich dem absoluten Nullpunkt nur annähern. Das ist der dritte Hauptsatz der Thermodynamik. Ein Forschungsteam der TU Wien untersuchte nun…
Einem internationalen Team gelang mittels genauester kosmologischer Simulationen eine Vorhersage, die neues Licht auf unser Verständnis des Universums wirft: Mehrere lichtschwache Galaxien warten in der direkten Nachbarschaft der Milchstraße auf ihre Entdeckung. Die Studie konzentriert sich auf ultra-diffuse Galaxien: Galaxien mit geringer Helligkeit und Massen von bis zu einer Milliarde Sonnen – etwa ein Tausendstel der Masse der Milchstraße –, die sich über eine Fläche von der Größe unserer Milchstraße erstrecken. Dadurch sind sie sehr lichtschwach und schwer zu beobachten,…
Bundesforschungsministerin Bettina Stark-Watzinger hat am 28. März zusammen mit Dr. Lindsay Magnus, Direktor von SKA-Mid in Südafrika und Prof. Michael Kramer, Direktor am Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) in Bonn, das sich im Aufbau befindliche Superteleskop Square Kilometre Array Observatory (SKAO) in Südafrika besucht. Dort verkündete sie den Beitritt Deutschlands zu dem internationalen Projekt SKAO. Die Max-Planck-Gesellschaft stellt etwa 21 Millionen Euro für das Projekt zur Verfügung. „Mit dem einzigartigen Superteleskop SKA-Observatorium brechen wir in eine neue Ära der Astronomie auf….
Gestapelte Schichten aus ultradünnen Halbleitermaterialien erzeugen Phänomene, die sich für neuartige Anwendungen nutzen lassen. Ein Team um LMU-Physiker Alexander Högele zeigt, welche Auswirkungen leichtes Verdrehen zweier Lagen haben kann. Neuartige, ultradünne Nanomaterialien haben bisweilen erstaunliche Eigenschaften. Stapelt man beispielsweise einzelne, atomar dünne Lagen aus Kristallen, können faszinierende physikalische Effekte entstehen. So sind etwa unter dem magischen Winkel von 1,1 Grad verdrehte Doppellagen aus dem Wundermaterial Graphen supraleitend. In den Fokus der Forschung sind auch zweilagige halbleitende Heterostrukturen aus sogenannten Übergangsmetall-Dichalokogeniden…
Winzige Strukturen aus Gold können an der TU Wien durch Ionenbeschuss gezielt manipuliert werden – ausschlaggebend ist dabei erstaunlicherweise nicht die Wucht des Einschlags. Normalerweise muss man sich in der Physik entscheiden: Entweder man befasst sich mit großen Dingen – etwa mit einer Metallplatte und ihren Materialeigenschaften, oder mit winzigen Dingen – etwa mit einzelnen Atomen. Es gibt aber auch eine Welt dazwischen: Die Welt der kleinen, aber noch nicht winzigen Dinge, in der sowohl Effekte der makroskopischen Welt als…
Forschende des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP), der Europäischen Südsternwarte (ESO) und des Kavli-Instituts und des Instituts für Physik des MIT haben entdeckt, dass Magnetfelder in Mehrfachsternsystemen mit mindestens einem schweren, heißen blauen Stern viel häufiger vorkommen als bisher von Fachleuten angenommen. Die Ergebnisse verbessern erheblich das Verständnis massereicher Sterne und ihre Rolle als Vorläufer von Supernovaexplosionen. Blaue, so genannte O-Typ-Sterne gehören zu den massereichsten Sternen in unserem Universum mit einer Masse von mehr als dem 18-fachen unserer Sonne. Zwar…
Wissenschaftler der Universitäten Würzburg und Ottawa haben das jahrzehntealte Problem der Unterscheidung von einfachen und mehrfachen Lichtanregungen gelöst. In der Fachzeitschrift Nature stellen sie ihre neue Methode vor. Der Bau des ersten Lasers im Jahr 1960 leitete kommerzielle Anwendungen mit Licht ein, die aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken sind. Gleichzeitig eröffnete diese Entwicklung das wissenschaftliche Feld der Laserspektroskopie – einer Technik, die für die Analyse von Materialien und die Erforschung grundlegender physikalischer Phänomene von zentraler Bedeutung ist. Trotz aller…
Seit Langem wird vermutet, dass im All sogenannte Fullerene und deren Abkömmlinge entstehen können – grosse Kohlenstoffmoleküle in Fussball-, Schüssel- oder Röhrchenform. Ein internationales Forschungsteam hat nun mit Unterstützung der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS des PSI gezeigt, wie diese Reaktion abläuft. Die Ergebnisse wurden jetzt im Fachmagazin Nature Communications veröffentlicht. «We are stardust, we are golden. We are billion-year-old carbon.» In ihrem Song Woodstock besangen Crosby, Stills, Nash & Young, woraus auch wir Menschen letztendlich zusammengesetzt sind: aus Sternenstaub. Wer…
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert eine neue Forschungsgruppe zur Nichtgleichgewichtsphysik von Quantenvielteilchensystemen an der Universität Göttingen. Unter dem Titel „Quantenthermalisierung, Lokalisierung und eingeschränkte Dynamik mit wechselwirkenden ultrakalten Atomen“ untersuchen die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, wie makroskopisches, thermodynamisches Verhalten aus den mikroskopischen Bewegungsgleichungen der Quantenmechanik entsteht. Die Koordination der Forschungsgruppe liegt beim Institut für Theoretische Physik der Universität Göttingen. Darüber hinaus sind die Universitäten Augsburg, München, Tübingen, die TU München sowie das Max-Planck-Institut für Physik Komplexer Systeme, Dresden, und das Max-Planck-Institut…
… der zwei Sterne umkreist. Ein internationales Forscherteam, dem auch Astronominnen und Astronomen des MPIA angehören, untersuchte mit dem James Webb Space Telescope (JWST) die Chemie des jungen, heißen Gasriesenplaneten VHS 1256 b. Sie fanden Wolken aus Silikatpartikeln, die von feinen Teilchen bis hin zu kleinen Körnern reichen. Die Daten deuten zudem auf eine sehr variable Atmosphäre hin. Das Team vermutet, dass die Silikatkörner, die in diesen Wolken umherschwirren, regelmäßig zu schwer werden und in die Tiefen der Atmosphäre des…
Die Selbstorganisation spezieller Moleküle reicht aus, um Nanoschichten gezielt wachsen zu lassen. Das hat ein Marburger Forschungsteam aus Physik und Chemie herausgefunden. Die beteiligten Wissenschaftler berichten im Wissenschaftsmagazin „Nature Communications“ über ihre Ergebnisse. „Unsere Studie verfolgt das Ziel, Ordnungsmechanismen zu identifizieren, um mit deren Hilfe die Form molekularer Nanoschichten zu bestimmen“, erklärt der Marburger Physiker Professor Dr. Gregor Witte, der verantwortliche Leiter der aktuellen Studie. Eine Möglichkeit, Nano-Strukturen herzustellen, besteht darin, dünne Molekülschichten mittels chemischer Bindungen auf einer Unterlage zu…
Mainzer Wissenschaftlerteam findet Weg zur Auswertung hochkomplexer Feynman-Integrale. Wie sieht die Welt in den kleinsten Dimensionen aus? Diese Frage versuchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in Experimenten an großen Teilchenbeschleunigern wie dem Large Hadron Collider am CERN in der Schweiz zu beantworten. Um die Ergebnisse dieser Experimente vergleichen zu können, müssen theoretische Physiker immer präzisere Vorhersagen machen. Diese basieren auf dem aktuell gültigen Standardmodell der Teilchenphysik, welches die Wechselwirkungen der fundamentalen Teilchen beschreibt. Ein wichtiger Bestandteil dieser Vorhersagen sind die so genannten…
Mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO haben zwei Teams von Astronomen und Astronominnen die Nachwirkungen der Kollision zwischen der NASA-Raumsonde Double Asteroid Redirection Test (DART) und dem Asteroiden Dimorphos beobachtet. Der kontrollierte Einschlag war ein Test für die Planetenabwehr, bot den Astronomen aber auch die einzigartige Gelegenheit, anhand des ausgestoßenen Materials mehr über die Zusammensetzung des Asteroiden zu erfahren. Am 26. September 2022 kollidierte die DART-Raumsonde mit dem Asteroiden Dimorphos in einem kontrollierten Test unserer Fähigkeiten zur Ablenkung…
Lichtteilchen, auch Photonen genannt, interagieren normalerweise nicht miteinander. Ein internationales Forschungsteam konnte nun erstmals zeigen, dass einige wenige Photonen kontrolliert manipuliert und zur Wechselwirkung gebracht werden können. Das eröffnet neue Möglichkeiten in der Entwicklung von Quantentechnologien. Die Ergebnisse beschreibt ein Team der Universität Basel, der University of Sydney und der Ruhr-Universität Bochum in der Zeitschrift Nature Physics, online veröffentlicht am 20. März 2023. Photonen interagieren im Vakuum nicht miteinander; sie können ungestört durcheinander hindurchfliegen. Das macht sie wertvoll für den…
Ein Team mit Beteiligung von Forschenden der Universität Bern hat erstmals Neutrinos nachgewiesen, die von einem Teilchenbeschleuniger erzeugt wurden, namentlich vom Large Hadron Collider (LHC) des CERN. Die Entdeckung wird dabei helfen, das Verständnis dieser Elementarteilchen zu vertiefen, die zu den am häufigsten vorkommenden Teilchen im Universum gehören. Und sie wird zur Beantwortung der Frage beitragen können, warum es mehr Materie als Antimaterie gibt. Neutrinos sind Elementarteilchen, die in der Frühphase des Universums eine wichtige Rolle spielten. Sie sind der…
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