Reines Wasser ist unter Normalbedingungen ein nahezu perfekter Isolator. Metallische Eigenschaften entwickelt Wasser nur unter extremem Druck, wie er höchstens im Innern von großen Planeten herrscht. Nun hat eine internationale Kooperation mit einem ganz anderen Ansatz metallisches Wasser erzeugt und den Phasenübergang an BESSY II dokumentiert. Die Arbeit ist in Nature publiziert. Dass Wasser Strom leitet, weiß jedes Kind – aber damit ist das „normale“ Alltagswasser gemeint, das Salze enthält. Reines, destilliertes Wasser dagegen ist ein nahezu perfekter Isolator. Es…
Ein völlig neues Kühlkonzept wurde an der TU Wien erfunden: Computersimulationen zeigen, wie man Quantenfelder verwenden könnte, um Tieftemperatur-Rekorde zu brechen. Auf den ersten Blick haben Wärme und Kälte nicht viel mit Quantenphysik zu tun. Ein einzelnes Atom ist weder heiß noch kalt. Temperatur lässt sich nur für Objekte definieren, die aus vielen Teilchen bestehen. Doch an der TU Wien konnte man nun, in Zusammenarbeit mit der Freien Universität Berlin, der Nanyang Technological University in Singapur und der Universität Lissabon,…
Ein Forschungsteam um die Arbeitsgruppe von Dr. Marc Aßmann von der Fakultät Physik der TU Dortmund hat in einer länderübergreifenden Kooperation mit Partnern der Universitäten Rostock, Aarhus und Harvard die außergewöhnlich starken Wechselwirkungen von Rydbergexzitonen in Kupferoxydul untersucht. Dabei entdeckte die Gruppe einen Blockadeeffekt zwischen Exzitonen, die mit einer Größe von mehreren Mikrometern wie Riesen im quantenmechanischen System erscheinen. Die Steuerbarkeit solcher Effekte ist hochrelevant für optische Schaltungen und die Quanteninformationsverarbeitung. Die Ergebnisse wurden kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift Nature…
Forschende der ETH Zürich konnten zusammen mit einem internationalen Team mithilfe seismischer Daten erstmals ins Innere des Mars blicken. Sie haben Kruste, Mantel und Kern vermessen und deren Zusammensetzung eingegrenzt. Die drei resultierenden Artikel erscheinen gleichzeitig im Fachmagazin «Science» als Titelgeschichte. Seit Anfang 2019 haben Forschende im Rahmen der InSight-Mission Marsbeben aufgezeichnet und ausgewertet. Möglich gemacht hat das ein Seismometer, dessen Datenerfassungs- und Steuerungselektronik an der ETH Zürich entwickelt wurde. Mit Hilfe dieser Daten haben die Forschenden nun Kruste, Mantel…
Mit Daten des Instruments MUSE gelang Forschern des Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) die Detektion von extrem lichtschwachen planetarischen Nebeln in weit entfernten Galaxien. Die dabei verwendete Methode, ein Filteralgorithmus bei der Bilddatenverarbeitung, eröffnet neue Möglichkeiten für die kosmische Entfernungsmessung – und damit auch für die Bestimmung der Hubble-Konstante. Planetarische Nebel sind in der Nachbarschaft zur Sonne als farbenprächtige Objekte bekannt, die am Ende des Lebens eines Sterns bei der Entwicklung vom Stadium des Roten Riesen zum Weißen Zwerg auftreten:…
Team entwickelt neue Methode für Erforschung astrophysikalischer Prozesse im Labor. Ein internationales Physikteam unter Mitwirkung des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) hat ein neues Konzept vorgeschlagen, mit dem sich ausgewählte kosmische Extremprozesse künftig möglicherweise im Labor untersuchen lassen. Ein spezielles Setup aus zwei hochintensiven Laserstrahlen könnte Bedingungen erzeugen, ähnlich wie sie etwa in der Nähe von Neutronensternen herrschen. Dabei wird ein Antimaterie-Jet erzeugt und sehr effizient beschleunigt, wie die Expert*innen im Fachmagazin Communications Physics (DOI: 10.1038/s42005-021-00636-x) berichten. Basis des neuen Konzepts ist…
Mit dem Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA), an dem die Europäische Südsternwarte (ESO) als Partner beteiligt ist, haben Astronomen zum ersten Mal eindeutig eine Scheibe um einen Planeten außerhalb unseres Sonnensystems nachgewiesen. Die Beobachtungen werden neue Erkenntnisse darüber liefern, wie sich Monde und Planeten in jungen Planetensystemen bilden. „Unsere Arbeit stellt einen klaren Nachweis einer Scheibe dar, in der sich natürliche Trabanten bilden könnten“, sagt Myriam Benisty, Forscherin an der Universität von Grenoble, Frankreich, und an der Universität von Chile….
Forscherinnen und Forscher der Universität Regensburg verfolgen den ersten Schritt der Reaktion eines einzelnen Moleküls mit Sauerstoff in beispielloser Auflösung. Warum bleicht das Lieblings-T-Shirt in der Sonne mit der Zeit aus? Warum bekommt man Sonnenbrand und warum kündigt sich der Herbst mit braunen Blättern an? Diese Fragen haben alle eines gemein: das Wechselspiel zwischen Farbstoffpigmenten und dem Sauerstoff der Luft. Diese chemische Reaktion der „Oxidation“ in der Luft, die wir atmen, lernt jedes Kind in der Schule kennen. Was gibt…
Mit zwei der leistungsfähigsten Radioteleskope hat ein Forscherteam unter MPIfR-Leitung die bisher besten Karten der Radiostrahlung in der nördlichen galaktischen Ebene erstellt. Die Daten wurden mit dem VLA (New Mexico) in zwei verschiedenen Konfigurationen und dem 100-m-Teleskop Effelsberg aufgenommen. Damit werden erstmals Winkelskalen bis hinunter zu 1,5 Bogensekunden abgedeckt. Das entspricht der scheinbaren Größe eines auf dem Boden liegenden Tennisballs, vom Flugzeug aus gesehen. Im Gegensatz zu früheren Kartierungen beobachtet GLOSTAR nicht nur Radiokontinuum und Polarisation, sondern auch Spektrallinien, die…
Stabförmige Moleküle können mit ihrem permanenten Dipolmoment freie Elektronen in eine Bindung locken. Physiker der Universität Innsbruck haben im Labor Dipol-gebundene Zustände eindeutig nachgewiesen. Diese könnten ein Zwischenschritt zur Entstehung negativ geladener Moleküle sein und die Existenz von negativen Ionen in interstellaren Wolken im Weltraum erklären. Interstellare Wolken sind die Geburtsstätten von Sternen, sie könnten aber auch eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Leben spielen. Denn zwischen den Sternen einer Galaxie gibt es Regionen aus Staub und Gas, in…
Zehn Jahre umspannende Datensätze des Solar Dynamics Observatory der NASA In Kombination mit numerischen Modellen enthüllen die „tiefen Töne“ der Sonne. Ein Team von Sonnenphysikerinnen und Sonnenphysikern unter der Leitung von Laurent Gizon vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) und der Universität Göttingen hat globale Schwingungen der Sonne mit sehr langen Perioden, vergleichbar mit der 27-tägigen Rotationsperiode der Sonne, entdeckt. Die Schwingungen zeigen sich an der Sonnenoberfläche als riesige Wirbelbewegungen mit Geschwindigkeiten in der Größenordnung von fünf Kilometern pro Stunde. Möglich…
Eine überraschende Entdeckung an der TU Wien könnte helfen, das Rätsel der Hochtemperatur-Supraleitung zu lösen: Ein berühmtes „Strange Metal“ stellte sich als Supraleiter heraus. Bei tiefen Temperaturen verlieren bestimmte Materialien ihren elektrischen Widerstand und können Strom völlig verlustfrei leiten – dieses Phänomen, die Supraleitung, ist zwar schon seit 1911 bekannt, doch bis heute ist es nicht vollständig verstanden. Und das ist schade, denn ein Material, das auch bei hohen Temperaturen immer noch supraleitende Eigenschaften hätte, würde wohl eine technologische Revolution…
Wissenschaftlern der Universität Augsburg und der ETH Zürich gelang erstmals die Entdeckung von nanometerdünnen Domänenwänden mit enorm hoher Leitfähigkeit in einem nicht-oxidischen ferroelektrischen Material. Die starke Wechselwirkung dieser Domänenwände mit einem angelegten Magnetfeld ermöglicht enorme Variationen des Probenwiderstandes, was die Entwicklung von neuartigen nanoelektrischen Elementen, wie beispielsweise nanometergroßer Datenspeicherelemente, ermöglichen könnte. Ein essenzieller Baustein der technologischen Weiterentwicklung ist die Reduktion der Größe elektronischer Bauteile. Die bisher verwendeten Methoden zur Produktion von elektronischen Bauteilen und Schaltkreisen wird jedoch in naher Zukunft…
Ein internationales Forscherteam im Rahmen der Event-Horizon-Teleskop Kollaboration, bekannt für die erste Aufnahme eines Schwarzen Lochs im Zentrum der Galaxie M87, hat unter der Leitung von Michael Janssen (MPIfR Bonn & Radboud-Universität Nijmegen) das Herz der nahegelegenen Radiogalaxie Centaurus A in vorher nicht erreichter Genauigkeit abgebildet. Die Astronomen konnten die Position des supermassereichen Schwarzen Lochs im Zentrum genau bestimmen und zeigen, wie dort ein gigantischer Jet geboren wird. Am bemerkenswertesten ist, dass nur die äußeren Ränder des Jets Strahlung auszusenden…
Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI und des Brookhaven National Laboratory (BNL) haben in einem internationalen Team eine neue Methode für komplexe Röntgenuntersuchungen entwickelt, mit der sogenannte korrelierte Metalle besser verstanden werden können. Diese Materialien könnten für praktische Anwendungen in der Supraleitung, Datenverarbeitung oder in Quantencomputern nützlich sein. Die Forschenden stellen ihre Arbeit heute im Fachmagazin Physical Review X vor. In Substanzen wie Silizium oder Aluminium wirkt sich die gegenseitige Abstossung der Elektronen kaum auf die Materialeigenschaften aus. Nicht so…
Ein Team von Astronomen, darunter Eva Schinnerer vom Max-Planck-Institut für Astronomie, hat neue Beobachtungen von nahen Galaxien veröffentlicht, die einem bunten kosmischen Feuerwerk gleichen. Die Bilder, die mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) aufgenommen wurden, zeigen verschiedene Komponenten der Galaxien in unterschiedlichen Farben. Dieser neue Datensatz ermöglicht es den Astronomen, die Positionen junger Sterne und das Gas, das sie umgibt, genau zu bestimmen. Die Kombination dieser neuen Beobachtungen mit Daten des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)…
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