Physik Astronomie

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Nachhaltige Satelliten mit Hilfe von Li-Fi GigaDock® Transceivern

Zu viel Müll verursacht der Mensch nicht nur auf der Erde. Auch Weltraumschrott wird zu einem immer größeren Problem. Für mehr Nachhaltigkeit der Satellitensysteme sollen diese zukünftig im Baukastensystem erstellt werden, um einzelne Bauteile austauschen zu können und so die Lebensdauer der Satelliten zu verlängern. Für eine problemlose Schnittstelle zwischen den Bauteilen entwickelte das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS einen Transceiver, welcher den Datentransfer zwischen den Bauteilen gewährleistet. Dieser wurde in dem Interface der iBOSS GmbH integriert und befindet sich…

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Neue Methode findet das der Erde nächste schwarze Loch

Mit Daten des ESA-Astrometriesatelliten Gaia haben Astronomen das erdnächste bekannte schwarze Loch gefunden – weniger als 1600 Lichtjahre von uns entfernt. Es umkreist einen Stern, der unserer Sonne ähnelt. Winzige Positionsverschiebungen jenes Sterns verrieten die Anwesenheit des Begleitobjekts. Mit derselben Methode sollten sich noch zahlreiche weitere Schwarze Löcher entdecken lassen. Die Eigenschaften des Doppelsternsystems sind freilich unerwartet und weisen auf eine Lücke im Verständnis der Astronomen hin, wie solche Systeme überhaupt entstehen. Der Artikel ist zur Veröffentlichung in den Monthly…

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Mit Rekordkälte in den Hotspot der Festkörperphysik

Elena Hassinger hat die Professur für Tieftemperaturphysik komplexer Elektronensysteme am Exzellenzcluster ct.qmat – Komplexität und Topologie in Quantenmaterialien übernommen. Die Professur wurde an der TU Dresden neu eingerichtet. Die Wissenschaftlerin ist Expertin für Festkörperphysik bei sehr tiefen Temperaturen bis 0,01 Kelvin (-273,14 °C). Sie untersucht außergewöhnliche Quantenphänomene, die nur auftreten, wenn im Labor Eiszeit herrscht. Dabei steht aktuell Cer-Rhodium-Arsen (CeRh2As2) im Mittelpunkt – ein vielversprechender unkonventioneller Supraleiter. Als Max Planck Fellow ist Hassinger stark mit dem Netzwerk DRESDEN-concept verbunden. Unkonventionelle…

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Weltweit erste optische Atomuhr mit hochgeladenen Ionen

Forschende am QUEST-Institut in der PTB haben einen neuen Typ von optischen Atomuhren realisiert und evaluiert. Sie berichten darüber heute in der aktuellen Ausgabe von Nature. Optische Atomuhren sind die genauesten je gebauten Messgeräte und sind inzwischen zu einer Schlüsseltechnik in der Grundlagen- und der angewandten Forschung geworden, etwa zum Test der Konstanz von Naturkonstanten oder für Höhenmessungen in der Geodäsie. Jetzt haben Forschende des QUEST-Instituts in der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Institut für Kernphysik (MPIK) Heidelberg,…

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Wie ein taumelnder Spielzeugkreisel

Überraschende Neuigkeiten vom Röntgenpulsar Her X-1. Internationales Forschungsteam unter Führung der Universität Tübingen wertet erste direkte Messungen der Polarisation von Röntgenquellen durch das Weltraumteleskop IXPE aus. Gleich die erste direkte Messung der Polarisation eines Röntgenpulsars, eines rotierenden magnetisierten Neutronensterns, durch das Weltraumteleskop IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) stellte bisherige Modelle solcher Systeme in Frage. Der Polarisationsgrad des Röntgenpulsars Hercules X-1 war viel niedriger als theoretisch vorhergesagt, sodass die Vorstellungen der Astrophysiker von der Geometrie und Struktur der Materieflüsse grundlegend überdacht…

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Geschichte eines kosmischen Striptease

Mit Unterstützung des Schweizerischen Nationalfonds untersuchen Forschende die besonderen Eigenschaften des Sterns Gamma Columbae. Ihre Hypothese: Er gehörte zu einem Doppelstern und hat seine Hülle verloren. Obwohl er hell und von blossem Auge sichtbar ist, fand er bis vor Kurzem in der Wissenschaft kaum Beachtung: Gamma Columbae, ein Stern im Sternbild Taube, etwa 900 Lichtjahre von der Erde entfernt. Nun wurde seine dunkle Vergangenheit enthüllt. Er bildete das Herz eines Partners in einem alten Doppelstern und verlor seine Hülle, als…

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Neues Modell für Materie in Neutronensternenkollisionen

Dichter geht’s nicht: Nach schwarzen Löchern sind Neutronensterne die dichtesten Objekte in unserem Universum. Wie ihr Name schon sagt, bestehen Neutronensterne zum größten Teil aus Neutronen. Über die Materie, die bei der Kollision zweier Neutronensterne entsteht, weiß man jedoch wenig. Wissenschaftler*innen an der Goethe-Universität Frankfurt und dem Asia Pacific Center für Theoretische Physik im südkoreanischen Pohang haben nun ein neues Modell entwickelt, das darüber neue Erkenntnisse liefern soll. Wenn einem massereichen Stern der Brennstoff ausgeht und dieser als Supernova explodiert,…

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Ultrakalte Mini-Tornados

Ein Team von Quantenphysikern um die dreifache ERC-Preisträgerin Francesca Ferlaino hat eine neue Methode entwickelt, mit der Wirbel in dipolaren Quantengasen beobachtet werden können. Diese Quanten-Wirbel gelten als eindeutiger Hinweis für Suprafluidität, das reibungsfreie Strömen eines Quantengases, und wurden nun erstmals an der Universität Innsbruck in dipolaren Gasen experimentell nachgewiesen. Wirbel sind in der Natur allgegenwärtig: Durch Rühren lassen sich Wasserstrudel erzeugen. Wird die Atmosphäre aufgewühlt, können gewaltige Tornados entstehen. So verhält es sich auch in der Quantenwelt, nur dass…

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ESO fotografiert den Geist eines Riesensterns

Ein gruseliges Spinnennetz, magische Drachen oder schemenhafte Geisterspuren? Was siehst du auf diesem Bild des Supernova-Überrests Vela? Diese wunderschöne Farbenpracht zeigt die geisterhaften Überreste eines gigantischen Sterns und wurde hier in unglaublichen Details mit dem VLT Survey Telescope am Standort Paranal der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile aufgenommen. Die feine Struktur aus rosa- und orangefarbenen Wolken ist alles, was von einem massereichen Stern übrig geblieben ist, der sein Leben vor etwa 11 000 Jahren mit einer gewaltigen Explosion beendet hat….

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Astronomie: Beobachtung gibt Forschenden Rätsel auf

Ein internationales Team von Astrophysikerinnen und -physikern hat bei der Analyse bestimmter Sternhaufen eine rätselhafte Entdeckung gemacht. An der Studie war die Universität Bonn maßgeblich beteiligt. Der Befund fordere die Newtonschen Gravitationsgesetze heraus, schreiben die Forschenden in ihrer Publikation. Stattdessen decken sich die Beobachtungen mit den Voraussagen einer alternativen Gravitations-Theorie. Diese ist allerdings in Fachkreisen umstritten. Die Ergebnisse sind nun in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society erschienen. Die Forschenden untersuchten in ihrer Arbeit die sogenannten offenen Sternhaufen….

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Datenspeicher auf der Basis von Chiralität

Schneller, kleiner, effizienter: JGU bei der ersten Ausschreibung des neuen Programms Wildcard der Carl-Zeiss-Stiftung erfolgreich – Innovativer Ansatz zur Verbesserung elektronischer Geräte. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) verfolgen einen völlig neuen, unkonventionellen Ansatz, um die Verarbeitung und insbesondere die Speicherung von Daten zu verbessern. Dafür erhalten sie jetzt zusammen mit ihren Partnern von der Hebrew University of Jerusalem die Unterstützung der Carl-Zeiss-Stiftung (CZS). Bei der erstmaligen Vergabe von Fördermitteln der „CZS Wildcard“ zählt das interdisziplinäre Forschungsteam zu…

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Bisher leichtester Neutronenstern oder seltsame Quark-Materie?

Astrophysiker der Universität Tübingen entdecken ein ungewöhnliches Objekt im Zentrum des Supernovaüberrests HESS J1731-347. Der leichteste bisher bekannte Neutronenstern steht im Zentrum des Supernovaüberrests HESS J1731-347. Dr. Victor Doroshenko, Dr. Valery Suleimanov, Dr. Gerd Pühlhofer und Professor Andrea Santangelo von der Abteilung Hochenergieastrophysik am Institut für Astronomie und Astro-physik der Universität Tübingen entdeckten das ungewöhnliche Objekt mithilfe von Röntgenteleskopen im All. Nach Berechnungen des Forschungsteams besitzt er nur etwa die Hälfte der Masse eines typischen Neutronensterns. Als Berechnungsgrundlage nutzte es…

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Diese Entdeckung hat ITER erst möglich gemacht

Vor 40 Jahren fanden Physiker am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik einen neuen Plasmazustand, der sich besonders gut für die Energiegewinnung eignen könnte: die H-Mode. Am 8. November 1982 erschien der zugehörige Fachartikel, der der Fusionsforschung weltweit Auftrieb gab. Bis heute gehört die Untersuchung der H-Mode zu ihren wichtigsten Arbeitsgebieten. Der Durchbruch kam an einem Donnerstag, an dem – wie oft davor – Plasmen mit Neutralteilchenheizung bei hohen Temperaturen untersucht werden sollten. Diese Plasmen waren von einer hartnäckigen Gleichförmigkeit. „Doch mitten in…

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Dunkle Energie, schwarze Löcher und Exoplaneten aufspüren

Seit 25 Jahren ist die Universität Göttingen Mitbetreiber eines der größten Teleskope der Welt. Seit 25 Jahren fängt das Hobby-Eberly-Teleskop (HET) am McDonald-Observatorium in West-Texas das Licht von Sternen und fernen Galaxien ein und hilft Astronomen, die Rätsel des Kosmos zu entschlüsseln. Sein Hauptspiegel hat einen Durchmesser von elf Metern; damit zählt es zu den größten optischen Teleskopen der Welt. Die Universität Göttingen ist einer der vier Betreiber, zu denen auch die University of Texas in Austin, die Penn State…

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An optischen Nanofasern aufgereihte Superatome

Dreiköpfiges Forscher-Team mit Beteiligung der Humboldt-Universität wird vom Europäischen Forschungsrat mit 8 Millionen Euro gefördert. Sowohl ein zukünftiges abhörsicheres Quanten-Internet als auch der Quantencomputer verwenden Prinzipien und Methoden der Quantenoptik. Diese wissenschaftliche Disziplin beschäftigt sich mit der Wechselwirkung von Photonen, also Lichtteilchen, mit Quantenemittern wie Atomen oder Molekülen. Besondere Fortschritte gab es zuletzt auf dem Gebiet der nichtlinearen Quantenoptik. Dort untersucht man Photonen, die sich ähnlich wie elektrisch geladene Teilchen anziehen oder abstoßen. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse bringen das grundlegende…

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Quanten-Kino

11,3 Millionen Euro für Superzeitlupen-Mikroskopie von Elektronen. Physiker aus Jülich, Marburg, Regensburg und Graz erhalten ERC Synergy Grant für räumlich und zeitlich ultrahochaufgelöste Aufnahmen von Elektronenorbitalen. Unfassbar schnelle Quantenprozesse und chemische Reaktionen wie im Kino in höchster Auflösung beobachten: Das ist das Ziel des Projekts „Orbital Cinema“, für das Physiker des koordinierenden Forschungszentrums Jülich sowie der Universitäten in Marburg, Regensburg und Graz heute einen der begehrten ERC Synergy Grants des Europäischen Forschungsrats (ERC) erhalten haben. Die Forscher wollen erstmalig die…

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