Erster Nachweis des Isotops 18O des atomaren Sauerstoffs in der Mesosphäre und unteren Thermosphäre der Erde. In einer Untersuchung der Zusammensetzung der oberen Atmosphäre der Erde wurde ein erhöhtes Vorkommen von 18O nachgewiesen – einem schwereren Isotop mit 10 anstelle von acht Neutronen wie bei 16O. Helmut Wiesemeyer (MPIfR Bonn) und seinen Kollegen gelang es zum ersten Mal, den 18O-Anteil in der oberen Mesosphäre und unteren Thermosphäre zu messen. Sie nutzten dazu den GREAT-Empfänger an Bord von SOFIA und konnten…
Mit Simulationen, die feinere Details modellieren als je zuvor, haben Forscher*innen eine Schlüsselphase bei der Entstehung von Planeten in unserem Sonnensystem modelliert: die Art und Weise, wie sich zentimetergroße “Pebbles” (wörtlich “Kiesel”) zu so genannten Planetesimalen von zehn bis hundert Kilometern Größe zusammenballten. Die Simulation gibt die ursprüngliche Größenverteilung der Planetesimale, die anhand von Beobachtungen heutiger Asteroiden überprüft werden kann, richtig wieder. Sie trifft außerdem eine Vorhersage für die Häufigkeit von sich eng umkreisenden Planetesimalen-Paaren in unserem Sonnensystem. In einer…
Die Montage des seit langem geplanten Submillimeter-Teleskops sowie die Bauarbeiten an seinem künftigen Standort in der chilenischen Atacama-Wüste sind entscheidend vorangekommen / Das Projektteam rechnet nun mit der Inbetriebnahme in der zweiten Hälfte des nächsten Jahres. Der Bau des Fred Young Submillimeter Teleskops (FYST) tritt in die entscheidende Phase. Geplant und gebaut wird es vom internationalen wissenschaftlichen Konsortium CCAT Observatory Inc., an dem die Universitäten Köln und Bonn mit 25 Prozent beteiligt sind. Das FYST, auch bekannt als CCAT-prime (Cherro…
Spezieller Aufbau nutzt polarisiertes Rubidium und Xenon als Sender- und Empfänger-System für exotische Felder. Auf der Suche nach neuen Kräften und Wechselwirkungen jenseits des Standardmodells ist ein internationales Forscherteam unter Beteiligung des Exzellenzclusters PRISMA+ der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und des Helmholtz-Instituts Mainz nun einen guten Schritt vorangekommen. Dazu verwenden die Forschenden, zu denen auch Prof. Dr. Dmitry Budker gehört, eine Verstärkertechnik basierend auf der kernmagnetischen Resonanz. In ihrem kürzlich in Science Advances veröffentlichten Artikel nutzen sie ihren experimentellen Aufbau,…
Teilchendetektor der Gießener Physik wird 2025 Teil der Kleinsatellitenmission ROMEO. Ein an der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) entwickelter Teilchendetektor soll an Bord eines Satelliten ins All starten, um die erdnahe kosmische Strahlung zu untersuchen. Der Detektor RUBIK ist am II. Physikalischen Institut entstanden und wird im Rahmen der Kleinsatellitenmission ROMEO die Zählraten und Richtungen der hochenergetischen kosmischen Teilchen in der Erdumlaufbahn genau vermessen. Das Gerät mit den kubischen Detektorelementen (Plastikszintillatoren) erinnert optisch an den berühmten Zauberwürfel, dem er seinen Namen verdankt….
Wissenschaftler*innen koppeln Terahertz-Strahlung mit Spinwellen. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) hat eine neue Methode zur effizienten Kopplung von Terahertz-Wellen mit deutlich kurzwelligeren, sogenannten Spinwellen entwickelt. Wie die Fachleute in der Zeitschrift Nature Physics (DOI: 10.1038/s41567-022-01908-1) berichten, klären ihre Experimente im Zusammenspiel mit theoretischen Modellen die grundlegenden Mechanismen dieses bisher für unmöglich gehaltenen Prozesses auf. Die Ergebnisse sind ein wichtiger Schritt für die Entwicklung neuartiger, energiesparender spinbasierter Technologien zur Datenverarbeitung. „Wir konnten hochenergetische Spinwellen durch Terahertz-Licht in…
LMU-Physiker zeigen, wie Flüssigkeitsströmungen die Bildung komplexer Muster beeinflussen. Die Bildung von Mustern ist ein universelles Phänomen, das fundamentalen Prozessen in der Biologie zugrunde liegt. So positionieren und steuern zum Beispiel Konzentrationsmuster von Proteinen wichtige Prozesse in Zellen, die etwa Zellteilung, Polarität und Bewegung betreffen. Diese Proteinmuster entstehen aus dem Zusammenspiel von chemischen Reaktionen und räumlichem Transport der Proteine. Transport kann prinzipiell passiv (durch Diffusion) oder aktiv (durch Strömungen) erfolgen. Anders als Diffusion weist Transport durch Strömungen eine klare Vorzugsrichtung…
Fraunhofer IPMS präsentiert auf SPIE.Photonics West in San Francisco neueste photonische Technologien. Digitalisierung, Automatisierung und Effizienz sind die Schlagwörter der Industrie der Zukunft. Dafür entwickelt das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS kundenspezifische Sensoren, Aktoren und optische Komponenten. Diese stellen die Schlüsseltechnologien für IoT und zahlreiche Zukunftsanwendungen mit künstlicher Intelligenz dar. Das Fraunhofer IPMS zählt zu den führenden Forschungseinrichtungen für die Entwicklung und Herstellung elektronischer, mechanischer und optischer Komponenten und Bauelemente und deren Integration in intelligente Systeme. Mit seinen innovativen mikro-elektro-mechanischen…
Was steckt hinter der Dunklen Energie – und was verbindet sie mit der von Albert Einstein eingeführten kosmologischen Konstanten? Zwei Physiker der Universität Luxemburg weisen einen Weg, um diese offenen Fragen der Physik zu beantworten. Das Universum hat etliche bizarre Eigenschaften, die mit dem alltäglichen Erfahrungsschatz nur schwer zu verstehen sind. So macht die uns bekannte Materie aus elementaren und zusammengesetzten Teilchen, die Moleküle und Werkstoffe bilden, offenbar nur einen kleinen Teil der Energie des Weltalls aus. Den größten Beitrag…
Die Struktur von zweidimensionalem Titanoxid lässt sich bei starker Hitze und unter Zugabe von Barium gezielt aufbrechen: Statt regelmäßiger Sechsecke entstehen Ringe aus vier, sieben und zehn Atomen, die sich aperiodisch verteilen. Mit dieser Entdeckung hat ein Team der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) gemeinsam mit Forschenden des Max-Planck-Instituts (MPI) für Mikrostrukturphysik, der Université Grenoble Alpes und des National Institute of Standards and Technology (Gaithersburg, USA) ein zentrales Rätsel um die Bildung zweidimensionaler Quasikristalle aus Metalloxiden gelöst. Ihre Erkenntnisse haben sie im…
Neun Millisekunden-Pulsare, die meisten in seltenen und teils ungewöhnlichen Doppelsystemen: Das sind erste Ergebnisse einer gezielten Durchmusterung mit dem MeerKAT-Teleskop in Südafrika. Ein internationales Team mit maßgeblicher Beteiligung von AEI (Hannover) und MPIfR (Bonn) wählte 79 unidentifizierte pulsar-ähnliche Quellen aus Daten von Fermi (NASA) aus und beobachtete sie mit MeerKAT im Radiobereich. Das hat deutliche Vorteile gegenüber früheren Durchmusterungen. Das Team entdeckte neun schnell rotierende Neutronensterne, die meisten mit ungewöhnlichen Eigenschaften. Bei zwei dieser Objekte wurden Gammapulse, optische Gegenstücke und…
Mit ultraschnellen Laserblitzen hat eine Forschungsgruppe der Universität Rostock und des Max-Planck-Instituts für Festkörperphysik in Stuttgart den bisher kürzesten Elektronenpuls erzeugt und gemessen. Dabei wurden mit Hilfe von Lasern die Elektronen aus einer winzigen Metallspitze herausgelöst, was nur 53 Attosekunden, also 53 Milliardstel einer Milliardstel Sekunde, dauerte. Mit dieser Studie, deren Ergebnisse in der Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlicht werden, stellen die Forschenden einen neuen Geschwindigkeitsrekord bei der künstlichen Kontrolle elektrischer Ströme in festen Materialien auf. Die Forschungsarbeit eröffnet neue Möglichkeiten für…
Physiker der Universität Bonn haben experimentell belegt, dass ein wichtiges Theorem auch für sogenannte „Bose-Einstein-Kondensate“ gilt. Ihre Ergebnisse erlauben es nun, bestimmte Eigenschaften solcher „Super-Teilchen“ zu messen und daraus andere Parameter herzuleiten, die ansonsten schwer zu erheben wären. Die Studie ist nun in den Physical Review Letters erschienen. Mal angenommen, vor Ihnen steht ein Behälter mit einer Ihnen unbekannten Flüssigkeit. Sie möchten wissen, wie stark sich die Moleküle darin aufgrund ihrer thermischen Energie zufällig hin- und herbewegen. Sie verfügen jedoch…
Ein Forscherteam am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (MPQ) hat zum ersten Mal experimentell verfolgt, wie sich Löcher (positive Ladungsträger) in einem Festkörpermodell zu Paaren zusammenschließen könnten. Dieser Vorgang könnte eine wichtige Rolle bei Verständnis von Hochtemperatursupraleitern spielen. Forscherinnen und Forscher am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (MPQ) haben mit Hilfe einer Quantensimulation Paare von Ladungsträgern sichtbar gemacht, die möglicherweise für den widerstandslosen Stromtransport in Hochtemperatur-Supraleitern sorgen. Bislang sind die genauen physikalischen Mechanismen in diesen komplexen Werkstoffen noch weitgehend unbekannt. Theorien gehen davon aus,…
Ein Wissenschaftsteam unter Leitung des Max-Born-Instituts Berlin, Helmholtz-Zentrums Berlin, Brookhaven National Laboratory (USA) und Massachusetts Institute of Technology (USA) hat eine neue Methode entwickelt, um mit Röntgenstrahlen Videos von Fluktuationen in Materialien auf der Nanoskala aufzunehmen. Die Methode kann scharfe, hochauflösende Bilder machen, ohne das Material durch zu starke Belichtung zu beeinträchtigen. Dafür entwickelten die WissenschaftlerInnen einen Algorithmus, der in unterbelichteten Aufnahmen Muster erkennen kann. In Nature beschreiben sie die Methode des Coherent Correlation Imaging (CCI) und stellen Ergebnisse für…
Deutlich einfacher und gleichzeitig viel effizienter als bisher: An der TU Wien wurde eine neue Technologie zur Herstellung von Röntgenlaserpulsen entwickelt. Die Röntgenstrahlung, mit der man im Krankenhaus ein gebrochenes Bein untersucht, ist einfach herzustellen. In der Industrie braucht man aber auch Röntgenstrahlung ganz anderer Art – nämlich möglichst kurze, energiereiche Röntgen-Laserpulse. Man verwendet sie etwa bei der Herstellung von Nanostrukturen und elektronischen Bauteilen, aber auch um den Ablauf chemischer Reaktionen in Echtzeit zu überwachen. Starke, extrem kurzwellige Röntgenpulse im…
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