Das Weltraumteleskop James Webb startet mit Ausrüstung ins All, die am MPIA entwickelt und gebaut wurde. (Der Start des Weltraumteleskops James Webb wurde am 15. Dezember auf den 24. Dezember 2021 verschoben.) Wenn voraussichtlich am 22. Dezember 2021 das Weltraumteleskop James Webb zu seiner Mission ins All aufbricht, werden am Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) in Heidelberg entwickelte und gebaute Elemente mit an Bord sein. Darunter befindet sich ein Filterrad, das die MIRI-Kamera des Webb-Teleskops erst zu einem wissenschaftlichen Instrument macht,…
Einem internationalen Team von Astronomen um Stefan Kimeswenger vom Institut für Astro- und Teilchenphysik der Universität Innsbruck ist es gemeinsam mit einer Gruppe deutsch-französischer Hobby-Astronomen gelungen, eine neue Klasse von galaktischen Nebeln zu identifizieren. Diese Entdeckung liefert einen wichtigen Baustein im Verständnis für die Entwicklung von Sternen und zeigt gleichzeitig die Bedeutung der internationalen Zusammenarbeit zwischen universitärer Forschung und „Community Science“. Erstmals ist es Wissenschaftlern ausgehend von einer Entdeckung durch wissenschaftliche Laien gelungen, einen Nachweis für eine voll entwickelte Hülle…
Eine Forschungsgruppe unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Astronomie hat Hinweise auf einen jungen Sternhaufen in einer Wolke gefunden, die als „The Brick“ bekannt ist. Diese Wolke in der Nähe des galaktischen Zentrums erschien bisher in Bezug auf die Sternentstehung ungewöhnlich ruhig. Der neue Befund ergibt sich aus einer bogenförmigen Teilstruktur, deren Eigenschaften mit einer expandierenden Hülle übereinstimmen. Die Autoren bringen sie mit einer Blase aus Gas in Verbindung, die durch den Wind eines massereichen Sterns entsteht. Da solche Sterne…
Eine Gruppe von Astronominnen und Astronomen, angeführt von Forschenden des Max-Planck-Instituts für Astronomie (MPIA), haben in der Milchstraße mit rund 3900 Lichtjahren eine der längsten bekannten Strukturen identifiziert, die fast ausschließlich aus atomarem Wasserstoffgas besteht. Dieses Filament, genannt „Maggie“, könnte ein Bindeglied in dem Materiekreislauf der Sterne darstellen. Die Auswertung der Messdaten deutet darauf hin, dass sich in dem Gebilde lokal das atomare Gas zu molekularem Wasserstoff verbindet. In großen Wolken verdichtet, ist dies das Material, aus dem sich letztendlich…
Seit den 1960er Jahren wird über eine hypothetische Antriebsmethode für interstellare Raumfahrzeuge spekuliert. Berechnungen der TU Wien zeigen: Sie wird Science-Fiction bleiben. In Science-Fiction-Geschichten über Kontakt mit außerirdischen Zivilisationen gibt es ein Problem: Mit welcher Art von Antrieb soll es möglich sein, die gewaltigen Distanzen zwischen den Sternen zu überbrücken? Mit gewöhnlichen Raketen, wie man sie für die Reise zum Mond oder zum Mars verwendet, wird das nicht möglich sein. Daher gibt es allerlei mehr oder wenige spekulative Ideen dazu…
Forschende haben ein Endoskop entwickelt, das die 3D-Bildgebung mit nahezu Videoraten durch eine einzelne Glasfaser vom Durchmesser eines Haares ermöglicht. Das Verfahren kann in Zukunft von der industriellen Inspektion bis hin zur Umweltüberwachung eingesetzt werden und hat das Potential die medizinische Bildgebung zu revolutionieren. Das System wurde von einem internationalen Team unter Leitung der Optikgruppe der Universität Glasgow entwickelt. Die zugrundeliegende Technologie wird seit über zehn Jahren von Prof. Tomáš Čižmár erforscht und ist Gegenstand seiner Arbeit in der Abteilung…
Die besonderen Eigenschaften von Alexandritkristallen will die Europäische Union zukünftig in Erdbeobachtungssatelliten nutzen. Damit die EU dabei unabhängig von außereuropäischen Lieferanten ist, arbeiten das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH), Altechna Coatings und Optomaterials im EU-Projekt GALACTIC an einer rein europäischen Lieferkette für weltraumqualifizierte Alexandritlaserkristalle. Diesem Ziel sind die Projektpartner entscheidende Schritte nähergekommen. Laserkristalle aus Alexandrit haben eine durchstimmbare Wellenlänge zwischen ca. 700 nm und 850 nm. Setzt man diese Kristalle in LIDAR-(Light Detection and Ranging)Systemen in Satelliten ein, lässt sich…
QUEST-Forschende beseitigen ein entscheidendes Hindernis auf dem Weg zu noch genaueren optischen Atomuhren. Laserstrahlen können nicht nur erhitzen, sondern auch kühlen. Das ist unter Physikern, die sich der Präzisionsspektroskopie oder der Entwicklung optischer Atomuhren verschrieben haben, nichts Neues. Aber neu ist die extrem geringe Temperatur, die Forschende am QUEST-Institut in der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) an diesem speziellen Forschungsobjekten erreicht haben: Noch nie zuvor waren hochgeladene Ionen auf nur 200 µK heruntergekühlt worden. Das gelang den Teammitgliedern, indem sie ihre etablierten…
Ein internationales Forscherteam unter Leitung von Michael Kramer (MPIfR Bonn) hat in einem 16 Jahre dauernden Experiment Einsteins allgemeine Relativitätstheorie mit einigen der bisher rigidesten Tests überprüft. Sie erforschten ein einzigartiges Sternpaar mit extremen Eigenschaften, zwei Pulsare in einem Doppelsternsystem. Bei den Untersuchungen, an denen sieben Radioteleskope auf der ganzen Welt beteiligt waren, traten neue relativistische Effekte zutage, die zum ersten Mal beobachtet wurden. Einsteins Theorie aus einer Zeit, als man sich weder solch extreme Sterne noch die verwendeten Untersuchungstechniken…
Standardisierte Methoden helfen bei Auswertung von Raman-Spektren. Lichtbasierte Verfahren werden zunehmend für analytische Fragestellungen in den Bereichen Gesundheit, Umwelt, Medizin und Sicherheit eingesetzt. Insbesondere die Raman-Spektroskopie ist hierfür eine geeignete Methode. Die dabei erhobenen Messdaten sind komplexe molekulare Fingerabdrücke. Künstliche Intelligenz kann bei der Analyse dieser Raman-Spektren helfen. Noch gibt es für die Auswertung keine etablierten Standards, wodurch die Anwendbarkeit im medizinischen oder biologischen Umfeld erschwert wird. Ein Team von Forschenden des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien und der Friedrich-Schiller-Universität Jena…
Messwerte belegen Existenz eines lange gesuchten Teilchens aus vier Neutronen. Während alle Atome außer Wasserstoff aus Protonen und Neutronen zusammengesetzt sind, sucht die Physik seit 50 Jahren nach einem Teilchen, das aus zwei, drei oder vier Neutronen besteht. Experimente eines Teams von Physikern der Technischen Universität München (TUM) am Beschleuniger-Labor auf dem Forschungscampus Garching geben nun Grund zu der Annahme, dass es ein Teilchen aus vier gebundenen Neutronen tatsächlich gibt. Während sich die Kernphysik darüber einig ist, dass es im…
Physiker veröffentlichen theoretischen Ansatz zur Erklärung der kürzlich entdeckten Supraleitung in dreilagigem Graphen. Seit Entdeckung der Supraleitung in dreischichtigem Graphen im September rätselt die Physikgemeinde über ihren Ursprung. Jetzt, nach nur drei Monaten, können Physiker des IST Austria gemeinsam mit Kollegen des Weizmann-Institut für Wissenschaften die Ergebnisse erfolgreich erklären, indem sie auf eine Theorie der unkonventionellen Supraleitung zurückgreifen. Die Forschung wurde in Physical Review Letters veröffentlicht. Das vielversprechende Nanomaterial Graphen besteht aus einer einzigen Schicht von Kohlenstoffatomen, die in einem…
Die optischen und elektrischen Eigenschaften hauchdünner Halbleiter lassen sich in unerwarteter Weise steuern, indem man die mechanische Dehnung des Materials kontrolliert. Das hat eine Forschungsgruppe aus Marburg und Münster herausgefunden, indem sie untersuchte, wie sich sichtbare und unsichtbare Quasiteilchen in Halbleiter-Dünnschichten bewegen. Das Team berichtet in der Wissenschaftszeitschrift „Nature Communications“ über seine Ergebnisse. Die Forschungsgruppe analysierte ein spezielles neuartiges Halbleitermaterial, nämlich Übergangsmetall-Dichalkogenid-Monolagen, kurz TMD nach der englischen Bezeichnung transition metal dichalcogenide. Dabei handelt es sich um hauchdünne Kristalle, die aus…
Schon vor mehr als 20 Jahren haben Forscher*innen vorhergesagt, dass bestimmte Materieteilchen bei ausreichend hoher Dichte einen neuen Zustand von Materie bilden würden, der gleichzeitig die Eigenschaften von kristallinen Festkörpern und fließenden Flüssigkeiten besitzt. Wissenschafter*innen des Forschungszentrums Jülich, der Universität Siegen und der Universität Wien ist es nun gemeinsam gelungen, diesen Zustand im Labor zu verwirklichen. Ihr experimentelles Konzept bietet Möglichkeiten zur Weiterentwicklung und könnte den Weg für weitere Entdeckungen in der Welt der komplexen Materiezustände ebnen. Das Team widerlegte…
Planet im Orbit um das bisher massereichste Sternpaar entdeckt. Eine Gruppe von Astronominnen und Astronomen, darunter Forschende des Max-Planck-Instituts für Astronomie (MPIA), hat ein Bild eines Planeten aufgenommen, der den mit bloßem Auge sichtbaren Doppelstern b Centauri umkreist. Es handelt sich dabei um das heißeste und massereichste Sternsystem mit Planeten, das bisher gefunden wurde. Das Team entdeckte den Planeten in einer Umlaufbahn um das Sternpaar, die 100-mal so groß ist wie die Entfernung zwischen Jupiter und der Sonne. Einige Astronomen…
Neue Studie untersucht grundlegende Eigenschaften von topologischen Isolatoren. Sie gelten als hochinteressante Materialien für die Elektronik der Zukunft: Topologische Isolatoren leiten Strom auf eine besondere Weise und versprechen neuartige Schaltkreise, neue Strahlungsdetektoren und einen schnelleren Mobilfunk. Ein Forschungsteam aus Deutschland, Spanien und Russland hat nun unter Beteiligung des Instituts für Optik und Atomare Physik der Technischen Universität (TU) Berlin eine grundlegende Eigenschaft der neuen Werkstoffklasse enträtselt: Wie im Detail reagieren die Elektronen im Material, wenn sie mit kurzen Pulsen sogenannter…
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