Team aus Darmstadt erforscht Explosionen im Weltraum
Wie alt ist das Universum? Ein Forscherteam erlangt neue Erkenntnisse am GSI-Helmholtzzentrum in Darmstadt. Dort befindet sich eine der größten Wissenschaftsbaustellen der Welt.
Darmstadt – Neue Erkenntnisse zur Messung des Alters des Universums könnte eine Entdeckung liefern, die jetzt in Darmstadt unter Beteiligung von Forschenden des GSI Helmholtzzentrums für Schwerionenforschung gemacht wurde.
Konkret geht es bei der Entdeckung unter Leitung von Wissenschaftler:innen der Universität Kopenhagen um die Form der Explosion, die entsteht, wenn zwei Neutronensterne miteinander kollidieren. Diese habe die Form einer „nahezu perfekten Kugel“ und sei nicht wie bisher angenommen asymmetrisch, teilte das GSI Helmholtzzentrum mit. Wie dies möglich ist, sei zwar immer noch ein Rätsel, aber die Entdeckung derartiger sogenannter Kilonovae könnte einen neuen Schlüssel zur Messung des Alters des Universums liefern, hieß es.
Kompakte Neutronensterne sind klein, aber schwer
Neutronensterne sind extrem kompakte Sterne, die hauptsächlich aus Neutronen bestehen und meist nur einen Durchmesser von etwa 20 Kilometern haben, aber ein- bis zweimal soviel wie die Sonne wiegen. Zum Vergleich: Ein Teelöffel Neutronensternmaterie wiegt laut GSI-Mitteilung so viel wie der Mount Everest.
Unter Astrophysiker:innen wird laut Sneppen viel darüber diskutiert, wie schnell das Universum expandiert. Mit der so genannten „kosmische Entfernungsleiter“ werde dies gemessen. Zu Grunde liegt der Abstand zwischen verschiedenen Objekten im Universum. Die Kilonovae könnten, „wenn sie hell und meist kugelförmig sind“ genutzt werden als neue Möglichkeit, um die Entfernung unabhängig zu messen.
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Form der Explosion kann zeigen, wie schnell das Universum expandiert
Dabei könne die Form der Explosion Auskunft darüber geben, wie schnell das Universum expandiert, und diese Geschwindigkeit sage „unter anderem, wie alt das Universum ist“, erklärt der Kopenhager Astrophysiker Albert Sneppen, einer der Wissenschaftler des internationalen Forschungsteams, dessen Ergebnisse jetzt in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurden.
Vorträge von FAIR und GSI
Wissenschaft für Alle ist eine von FAIR und GSI veranstaltete öffentliche Vortragsreihe. Die Veranstaltung findet sowohl vor Ort mit Anmeldung als auch als Online-Webinar statt.
Nächste Termine : Mittwoch, 15. März, 14 bis 15 Uhr: Grundlagenforschung in der Kern- und Teilchenphysik – was ist der Nutzen für die Gesellschaft? Mittwoch, 26. April 26, 14 bis 15 Uhr: Vom Schwerionenbeschleuniger zur Atomuhr: Wie Quantentechnologien neue Experimente möglich machen. cka
Infos: https://www.gsi.de
Das GSI-Team in Darmstadt hat laut Mitteilung Simulationen der Explosion zum Test verschiedener Szenarien und theoretische Interpretationen beigetragen. „Spannend ist die Beobachtung auf alle Fälle, denn sie hilft, Modelle der Kilonova-Explosion besser zu verstehen“, sagt GSI-Wissenschaftler Oliver Just. Laut seinem Kollegen Andreas Bauswein werde man mit Messungen weiterer Neutronensternverschmelzungen dieses Ergebnis sicher besser beurteilen können.
In Darmstadt wird seit 2017 in einem der größten Forschungsvorhaben der Welt die internationale Beschleunigeranlage FAIR gebaut. Auf rund 150.000 Quadratmetern entstehen 25 Bauwerke, darunter ein unterirdischer Beschleunigerringtunnel mit 1100 Metern Umfang.
In der FAIR-Anlage soll Materie im Labor erzeugt und erforscht werden, wie sie sonst nur im Universum vorkommt. Auch Forschungen zu Materiezuständen innerhalb von Neutronensternen werden dort möglich sein, sagte eine GSI-Sprecherin der Frankfurter Rundschau. Die bekanntesten Resultate der Forschung bei GSI sind die Entdeckung von sechs neuen chemischen Elementen – unter anderem dem Darmstadtium – und die Entwicklung einer neuartigen Krebstherapie mit Ionen. (Claudia Kabel)