Astronomen finden eine bisher unbekannte Population von Sternen nahe dem Zentrum der Milchstraße Das Zentrum unserer Heimatgalaxie gehört zu den sternreichsten Gebieten des bekannten Universums. Innerhalb dieser Region haben nun Wissenschaftler eine bislang unbekannte, alte Sternpopulation mit überraschenden Eigenschaften entdeckt. Ein internationales Team von Astronomen mit maßgeblicher Beteiligung des Max-Planck-Instituts für Astronomie hat als Ursprung dieser Sterne einen Kugelsternhaufen innerhalb unserer Galaxie identifiziert, der vor langer Zeit in das Zentrum der Galaxie gelangte. In klaren und dunklen Nächten ist es…
In den kommenden Jahren und Jahrzehnten wollen verschiedene Nationen den Mond erforschen und planen, zu diesem Zweck wieder Astronautinnen und Astronauten auf den Mond zu schicken. Auf unserem unwirtlichen Trabanten ist die Weltraumstrahlung aber ein erhebliches Risiko. Die Apollo-Astronauten trugen deshalb sogenannte Dosimeter mit sich, welche die Strahlenbelastung rudimentär maßen. In dem renommierten Journal Science Advances berichten chinesische und deutsche Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe (25. September) über die ersten zeitlich aufgelösten Messungen der Strahlung auf dem Mond. Das „Lunar…
CHEOPS hält, was es verspricht: Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop ermöglichen eine nähere Beschreibung des Exoplaneten WASP-189b – einer der extremsten bekannten Planeten. CHEOPS ist eine gemeinsame Mission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der Schweiz unter Leitung der Universität Bern in Zusammenarbeit mit der Universität Genf. Acht Monate nachdem das Weltraumteleskop CHEOPS seine Reise ins All angetreten hat, ist nun die erste wissenschaftliche Publikation mit Daten von CHEOPS erschienen. CHEOPS ist die erste ESA-Mission mit dem Ziel, bereits entdeckte Exoplaneten –…
Eine neue Methode, ins Innere der Moleküle zu blicken 1921 erhielt Albert Einstein den Nobelpreis für Physik für seine Entdeckung, dass Licht quantisiert ist und als ein Strom von Lichtteilchen – Photonen – mit Materie wechselwirkt. Seit diesen frühen Tagen der Quantenmechanik ist auch bekannt, dass diese Photonen einen Impuls besitzen. Diesen haben sich Forscherinnen und Forscher des Max-Born-Instituts, der Universität Uppsala und des Röntgenlasers European XFEL nun zunutze gemacht, um mit einer neuen Methode einen fundamentalen Prozess der Wechselwirkung…
In manchen magnetischen Materialien lassen sich wirbelförmige Nano-Strukturen erzeugen: sogenannte Skyrmionen. Forschende am PSI haben nun erstmals antiferromagnetische Skyrmionen erschaffen und nachgewiesen. Ihre Besonderheit: In ihnen sind entscheidende Bausteine gegenläufig zueinander ausgerichtet. Der Nachweis gelang den Forschenden mittels Neutronenstreuung. Diese Entdeckung ist ein wichtiger Schritt in Richtung potenzieller Anwendungen, zum Beispiel für effizientere Computer. Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichen die Forschenden heute im Fachblatt Nature. Ob ein Material magnetisch ist, liegt an den sogenannten Spins der Atome. Die Spins kann man sich…
Durchmusterung rekonstruiert Schlüsselkapitel der kosmischen Geschichte Astronom*innen haben das ALMA-Observatorium genutzt, um den Rohstoff für die Sternentstehung – molekulares Wasserstoffgas – im Hubble Ultra-Deep Field aufzuspüren, einer der am besten untersuchten Himmelsregionen. Unter der Leitung von Fabian Walter vom Max-Planck-Institut für Astronomie rekonstruierten sie auf dieser Grundlage, wie sich die Gas- und Staubvorräte des Universums im Laufe der Zeit von nur zwei Milliarden Jahren nach dem Urknall bis heute verändert haben. Durch die Zuhilfenahme weiterer Beobachtungen sowie moderner Simulationen konnten…
Gravitation kann den Prozess der Homogenisierung der Raumzeit im Laufe der Evolution des Universums erklären. Diese Erkenntnis basiert auf theoretischen Studien des Physikers David Fajman der Universität Wien. Die im Rahmen des Forschungsprojektes entwickelten mathematischen Methoden ermöglichen die Untersuchung fundamentaler offener Fragen der Kosmologie wie jener, warum das heutige Universum derart homogen erscheint. Die Ergebnisse sind im Journal “Physical Review Letters” erschienen. Die zeitliche Entwicklung des Universums, vom Urknall bis in die Gegenwart, wird durch die Einsteinschen Feldgleichungen der Allgemeinen…
Ein Forschungsteam aus Garching und Wien entdeckte einen bemerkenswerten Echoeffekt – er bietet spannende neue Möglichkeiten für die Arbeit mit Quanteninformation. Kleine Teilchen können einen Drehimpuls haben, der in eine bestimmte Richtung zeigt – den sogenannten Spin. Durch ein Magnetfeld lässt sich dieser Spin manipulieren. Das nutzt man etwa für die Magnetresonanztomographie aus, wie sie in Krankenhäusern eingesetzt wird. Nun stieß ein internationales Forschungsteam auf einen überraschenden Effekt bei einem System, das sich besonders gut für die Verarbeitung von Quanteninformation…
2019 veröffentlichte die Event Horizon Telescope Kollaboration das erste Bild eines Schwarzen Lochs und enthüllte damit M 87* – das supermassereiche Objekt im Zentrum der Galaxie Messier 87. Das EHT-Team unter federführender Beteiligung des Bonner MPIfR hat nun Archivdaten von 2009 bis 2013 analysiert. Die Beteiligung des APEX-Teleskops seit 2013 spielt eine sehr wichtige Rolle für den Erfolg der Analyse. Die Auswertung zeigt zum ersten Mal, wie sich das Bild des Schwarzen Lochs über mehrere Jahre hinweg entwickelt. Der ringförmige…
Astrophysiker der Uni Jena beweisen, dass Staubpartikel im All mit Eis vermischt sind Die Materie zwischen Sternen einer Galaxie – das sogenannte interstellare Medium – besteht neben Gas vor allem aus jeder Menge Staub. Sterne und Planeten haben ihren Anfang irgendwann einmal in einer solchen Umgebung genommen. Denn die Staubpartikel können verklumpen und zu Himmelskörpern zusammenwachsen. Außerdem finden auf ihnen wichtige chemische Prozesse statt, aus denen komplexe organische – möglicherweise sogar präbiotische – Moleküle hervorgehen. Eine wichtige Voraussetzung für diese…
Der Vision einer breiten Anwendung von flexibler, druckbarer Elektronik sind Wissenschaftler am Institut für Angewandte Physik der TU Dresden ein Stück nähergekommen. Dem Team um Dr. Hans Kleemann ist es erstmals gelungen, leistungsfähige vertikale organische Transistoren mit doppelter Steuerelektrode zu entwickeln. Die Ergebnisse wurden nun im renommierten Onlinejournal „Nature Communications“ veröffentlicht. Hochauflösende aufrollbare Fernseher oder faltbare Smartphones könnten schon bald keine unerschwinglichen Luxusgüter mehr sein, die nur auf internationalen Elektronikmessen zu bestaunen sind. Leistungsfähige organische Transistoren sind eine entscheidende Voraussetzung…
Forschende des PSI haben grundlegende Erkenntnisse über ein vielversprechendes Material gewonnen, das sich für zukünftige Anwendungen in der Datenspeicherung eignen könnte. In ihren Experimenten mit dem Strontium-Iridium-Oxid Sr2IrO4 untersuchten sie gleichzeitig den Magnetismus sowie die elektronischen Eigenschaften von dünnen Materialfilmen und analysierten, wie sich diese Eigenschaften durch Verzerrung der Filme gezielt einstellen lassen. Möglich machte diese Studie eine Röntgentechnik, bei der das PSI zur Weltspitze gehört. Die Resultate werden heute in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences…
Kombiniert man die Physik Schwarzer Löcher mit der fester Körper, könnte dies ganz neue Materialien ergeben. Dies zeigen Berechnungen zweier Würzburger Physiker. Sie eröffnen damit der Materialforschung neue Möglichkeiten. Forscher des Exzellenzclusters „ct.qmat – Komplexität und Topologie in Quantenmaterialien“ haben ein neues Quantenmaterial vorgeschlagen, in dem sich Elektronen als zähe Flüssigkeit – wie eine Art Quantenhonig – fortbewegen. Lässt sich das Material in genügender Reinheit herstellen, wird der Effekt dreimal stärker sein als im „Wundermaterial“ Graphen. Dank des geringen Widerstands…
Physikern aus Deutschland, Dänemark und Österreich ist es gelungen, für Licht in Glasfasern eine Art Drehkreuz zu realisieren, das die Lichtteilchen nur einzeln passieren lässt. Glasfasern, durch die Laserlicht geleitet wird, sind heute das Rückgrat unserer modernen Informationsgesellschaft. Stellt man sich dabei das Laserlicht als Strom von Lichtteilchen vor, sogenannten Photonen, so sind diese völlig unabhängig voneinander und ihre genaue Ankunftszeit ist dem Zufall überlassen. Insbesondere kann es also auch vorkommen, dass zwei Photonen gleichzeitig beim Empfänger ankommen. Für viele…
Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI und von der ETH Zürich wollen sogenannte Zeolithe leistungsfähiger machen. Die Verbindungen sind bereits heute unerlässliche Hilfsmittel in der chemischen Industrie und werden seit den 1960er-Jahren in Erdölraffinerien als Katalysatoren eingesetzt. Im Fachblatt Nature Materials plädieren die Forschenden nun dafür, mehr Augenmerk auf die klassischen Zeolithe zu legen. Diese hätten sogar das Potenzial, eine Bioökonomie auf Basis nachwachsender Rohstoffe möglich zu machen. Um aus unserer erdölbasierten Wirtschaft eine nachhaltige Bioökonomie zu machen, müssen wir…
Auf der Erde bringen sogenannte Aurora als Polarlichter die Menschen zum Staunen. Ein internationales Konsortium mit Beteiligung der Universität Bern hat nun beim Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko, kurz Chury, solche Aurora im ultravioletten Wellenlängenbereich entdeckt. Der Nachweis dieses Phänomens gelang dank der Analyse von Daten der Rosetta-Mission der Europäischen Weltraumbehörde ESA. Bei den Polarlichtern auf der Erde bewegen sich elektrisch geladene Teilchen des Sonnenwindes entlang des irdischen Magnetfeldes. Diese treffen bei hohen Breitengraden auf Atome und Moleküle des Stickstoffs und des Sauerstoffs…
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