Seit kurzem finden Wissenschaftler in den Scheiben um junge Sterne ringförmige Strukturen, die auf Planetenbildung hindeuten. Astronomen unter der Leitung von Nicolas Kurtovic vom Max-Planck-Institut für Astronomie haben jetzt ähnliche Signale in Scheiben junger, sehr massearmer Sterne entdeckt, die wesentlich kleiner und weniger massereich sind als ihre Pendants. Obwohl diese Sterne die überwiegende Mehrheit der Sternpopulation ausmachen, beherbergen sie nur 10 % der bisher bekannten Exoplaneten. Theoretiker können bislang kein zufriedenstellendes Modell ableiten , das die Entstehung von Riesenplaneten in…
In Experimenten am schweizerischen Paul Scherrer Institut PSI hat eine internationale Forschungskollaboration den Radius des Atomkerns von Helium fünfmal präziser gemessen als je-mals zuvor. Mithilfe des neuen Werts lassen sich fundamentale physikalische Theorien testen und Naturkonstanten noch genauer bestimmen. Für ihre Messungen benötigten die Forschenden Myonen – diese Teilchen ähneln Elektronen, sind aber rund 200-mal schwerer. Das PSI ist weltweit der einzige Forschungsstandort, an dem genügend sogenannte niederenergetische Myonen für solche Experimente produziert werden. Die Forschenden veröffentlichen ihre Ergebnisse heute…
In einem neuen Verfahren vermag ein ultraschneller Plasmaschalter Teile hochfrequenter Lichtblitze zeitlich abzuschneiden. Billionenfach schneller von Licht- als von Schallwellen getragen, erinnern diese an Vogelstimmen und Grillengesänge. Dieses Verständnis eröffnet neue Möglichkeiten für die Optimierung modernster Lichtquellen und der Steuerung elementarer Bewegungen in Molekülen. [Nature Communications, 28. Januar 2021] Ultrakurze intensive Licht- bzw. Laserpulse sind ein wichtiges Instrument in der modernen Atom- und Molekülphysik. Diese erlauben nicht nur eine detaillierte Untersuchung der Struktur von atomaren und molekularen Systemen, sondern auch…
Neues Analyseverfahren für eine abstrakte und universelle Beschreibung der Genauigkeit von Quantenschaltkreisen (Gemeinsame Presseinformation mit der Universität Lettland) Die Manipulation einzelner Elektronen mit dem Ziel, Quanteneffekte nutzbar zu machen, verspricht neue Fähigkeiten und Präzision in der Elektronik. In diesen gerade durch die Gesetze der Quantenmechanik bestimmten Einzelelektronenschaltungen treten dennoch auch Fehler auf – im besten Fall nur sehr selten. Verständnis und Metrologie der Funktionsweise und die Genauigkeit dieser fundamentalen Unsicherheit sind daher für die weitergehende Entwicklung entscheidend. In Zusammenarbeit mit…
Gemeinsam entdeckten theoretische Physiker der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) und Physikochemiker der Universität Oxford neue, geordnete Schichtstrukturen in sogenannten smektischen Flüssigkristallen. In der aktuellen Ausgabe von „Nature Communications“ berichten sie über teilchenaufgelöste Experimente mit mikroskopischen Stäbchen und ihre zugehörige Theorie. Physik: Veröffentlichung in Nature Communictions Flüssigkristalle besitzen – wie ihr Name nahelegt – sowohl flüssige wie auch kristalline Eigenschaften. Sie sind komplexe Materialien mit hoher Funktionalität. Aus dem Alltagsleben sind sie nicht wegzudenken, sie finden sich etwa in Flachbildschirmen. Einige Flüssigkristalle…
Das Baryon-Antibaryon-Symmetrie-Experiment (BASE) am Antiprotonen-Entschleuniger des CERN hat neue Grenzen für die Masse von Axion-ähnlichen Teilchen – hypothetischen Teilchen, die Kandidaten für dunkle Materie sind – festgelegt und eingeschränkt, wie leicht sie sich in Photonen, die Teilchen des Lichts, verwandeln können. Dies ist besonders bemerkenswert, da BASE nicht für solche Untersuchungen konzipiert wurde. Das neue Ergebnis des Experiments, veröffentlicht in Physical Review Letters, beschreibt diese bahnbrechende Methode und eröffnet neue experimentelle Möglichkeiten für die Suche nach kalter dunkler Materie. „BASE…
Wie vermisst man Objekte, die man unter gewöhnlichen Umständen gar nicht sehen kann? Universität Utrecht und TU Wien eröffnen mit speziellen Lichtwellen neue Möglichkeiten. Mit Laserstrahlen kann man präzise messen, wo sich ein Objekt befindet, oder ob es seine Position verändert. Normalerweise braucht man dafür allerdings freie, ungetrübte Sicht auf dieses Objekt – und diese Voraussetzung ist nicht immer gegeben. So möchte man etwa in der Biomedizin oft Strukturen untersuchen, die in eine unregelmäßige, komplizierte Umgebung eingebettet sind. Dort wird…
Was hält Atomkerne im Innersten zusammen? Das können Physiker*innen anhand von Präzisionsmessungen des Gewichts, der Größe und der Form von Atomkernen erkennen. Ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung von Greifswalder Physikern hat nun die kurzlebigen Quecksilberisotope 207Hg und 208Hg untersucht. Dazu wurden laserspektroskopische Messungen am europäischen Forschungszentrums CERN durchgeführt. Auf Grundlage der Messungen können theoretische Vorhersagen über Kräfte und Strukturen innerhalb der Kerne überprüft werden. Die Ergebnisse sind kürzlich in der Fachzeitschrift Physical Review Letters (DOI: 10.1103/PhysRevLett.126.032502) erschienen. Ähnlich wie die…
Forscher am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation zeigen, dass das Geheimnis des optimalen Mikroschwimmens in der Natur liegt: Ein effizienter Mikroschwimmer kann seine Schwimmtechniken von einem unerwarteten Mentor erlernen: einer Luftblase. Ingenieure haben in den vergangenen Jahrzehnten erhebliche Anstrengungen unternommen, um die Energieeffizienz von Flugzeugen, Autos oder Schiffen zu verbessern. Ein ähnlicher Prozess fand in der Biologie statt, wo sich schwimmende Mikroorganismen über Hunderte von Millionen von Jahren auf effiziente Fortbewegung hin entwickelt haben. Viele biologische Mikroschwimmer wie das Pantoffeltierchen…
Göttinger Physiker entwickeln Methode, bei der Strahlen durch „Sandwichstruktur“ simultan erzeugt und geleitet werden. Röntgenstrahlung ist meist ungerichtet und schwer zu leiten. Röntgenphysiker der Universität Göttingen haben eine neue Methode entwickelt, mit der die Röntgenstrahlen genauer in eine Richtung abgestrahlt werden können. Dazu verwenden die Wissenschaftler eine Struktur von dünnen Schichten aus Materialien verschiedener Elektronendichte, um die erzeugten Strahlen gleichzeitig abzulenken und zu bündeln. Die Ergebnisse der Studie sind in der Fachzeitschrift Science Advances erschienen. Für die Erzeugung von Röntgenstrahlung…
Physiker des Dresden Integrated Center for Applied Physics and Photonic Materials (IAPP) haben entdeckt, dass Fallenzustände die Leistung von Organischen Photodetektoren bestimmen und letztlich deren maximale Detektivität einschränken. Diese vielversprechenden Ergebnisse wurden jetzt in der renommierten Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht. Organische Photodetektoren (OPDs) haben ein großes Anwendungspotential für innovative Bildgebungsverfahren, in der Gesundheitsüberwachung und der Nahinfrarot-Sensorik, denn sie werden in kleinsten, kostengünstigen, flexiblen und biokompatiblen Bauelementen verbaut. Bevor diese Anwendungen jedoch industriell produziert werden können, muss die Leistung dieser Detektoren…
Göttinger Physiker filmen Phasenübergang mit extrem hoher Auflösung Laserstrahlen können genutzt werden, um die Eigenschaften von Materialien gezielt zu verändern. Dieses Prinzip ermöglicht heute weitverbreitete Technologien wie die wiederbeschreibbare DVD. Die zugrundeliegenden Prozesse laufen allerdings häufig unvorstellbar schnell und auf so kleinen Längenskalen ab, dass sie sich nicht direkt beobachten lassen. Forschern der Universität Göttingen und des Max-Planck-Instituts (MPI) für biophysikalische Chemie in Göttingen ist es nun erstmals gelungen, die Laser-Umwandlung einer Kristallstruktur mit Nanometer-Auflösung und in Zeitlupe in einem…
Geplanter Starttermin: 22.01.2021, 15:40 bis 16:22 Uhr Mitteleuropäischer Zeit Am 22. Januar heißt es Daumen drücken für einen erfolgreichen Start der amerikanischen SpaceX Falcon-9 Rakete vom Startplatz in Cape Canaveral (Florida). Mit an Bord sind dann mehrere wissenschaftliche Experimente des Instituts für Luft- und Raumfahrttechnik der TU Dresden auf dem eigens dafür entwickelten Nanosatelliten SOMP2b. Mit ihm werden neue Nanomaterialien unter den extremen Bedingungen des Weltraumes untersucht, Systeme zur Umwandlung der Sonnenwärme in elektrischen Strom getestet und die Restatmosphäre um…
Innerhalb einer internationalen Zusammenarbeit haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Astronomie in Heidelberg ein neues Instrument namens MATISSE eingesetzt, das nun Hinweise auf einen Wirbel am inneren Rand einer planetenbildenden Scheibe um einen jungen Stern entdeckt hat. Er scheint sich auf einer Umlaufbahn um seinen Stern zu bewegen, ähnlich der Bahn des Merkur um die Sonne. Astronomen gehen davon aus, dass solche Wirbel Orte sind, an denen kleine Teilchen zusammenströmen und wachsen, um die Bausteine von Planeten zu produzieren. Das MPIA…
Wissenschaftler der Universität Bonn haben auf ganz einfache Weise haarfeine, optische Faser-Filter gebaut. Sie sind nicht nur extrem kompakt und stabil, sondern auch noch in der Farbe abstimmbar. Damit lassen sie sich in der Quantentechnologie einsetzen sowie als Sensoren, etwa für die Temperatur oder zum Nachweis atmosphärischer Gase. Die Ergebnisse sind im Fachjournal “Optics Express” veröffentlicht. Optische Fasern, die nicht viel dicker sind als ein menschliches Haar, sind heute nicht nur das Rückgrat unseres weltweiten Nachrichtenverkehrs. Mit ihnen werden auch…
Die meisten massereichen Sterne treten in engen Paaren auf, in denen beide Sterne das gemeinsame Massenzentrum umkreisen. Wir wissen jedoch noch nicht, wie sich solche Doppelsternsysteme bilden. Eine Gruppe von Astronomen um Dr. María Claudia Ramírez-Tannus vom Max-Planck-Institut für Astronomie hat nun Hinweise darauf gefunden, dass die Umlaufbahnen massereicher Doppelsterne schnell schrumpfen und sich beide Sterne einander nähern. Die Forscher schlossen dies aus einer Verschiebung der Geschwindigkeitsverteilung der massereichen Sterne zu größeren Werten, je älter der Sternhaufen wird. Sie führen…
Rückmeldung
