Von Neutronensternen bis zur Tiefsee: Forschungsmagazin der Goethe-Universität berichtet über „Fremde Welten“

Wenn Neutronensterne fern im Weltall miteinander kollidieren, rufen sie gewaltige Erschütterungen des Raum-Zeit-Gefüges hervor, die sich als Gravitationswellen noch auf der Erde messen lassen. Was solche Wellen über das Innere der Sterne verraten und wie in den Kollisionen Gold und andere schwere Elemente entstehen, berichten Forschende des von Goethe-Universität und TU Darmstadt geleiteten Verbunds ELEMENTS in der aktuellen Ausgabe von „Forschung Frankfurt“. Unter dem Titel „Fremde Welten“ zeigt das Magazin ein facettenreiches Spektrum von Forschungsprojekten, Einschätzungen und Analysen Forschender der Goethe-Universität und ihrer Kooperationspartner.

Neutronensterne gehören zu den extremsten Objekten, die unser Weltall zu bieten hat: In ihnen ist die Masse unserer Sonne auf den Durchmesser einer Großstadt zusammengepresst. Ihre geballten Gravitationskräfte können die Raumzeit verformen und damit Gravitationswellen hervorrufen. Besonders stark sind solche Gravitationswellen, wenn etwa zwei Neutronensterne einander umkreisen und schließlich miteinander kollidieren.

Prof. Luciano Rezzolla, theoretischer Physiker an der Goethe-Universität und Forscher im Clusterprojekt ELEMENTS, gewinnt durch Simulationsrechnungen in Supercomputern Informationen darüber, was derartige Gravitationswellen über den inneren Aufbau von Neutronensternen verraten. Auch über rätselhafte Dunkle Materie könnten diese vor wenigen Jahren erstmals gemessenen Wellen Auskunft geben, wie Prof. Laura Sagunski in der aktuellen Ausgabe von Forschung Frankfurt erklärt. Ein weiterer Beitrag des Forschungsmagazins zeigt das Wechselspiel zwischen Theorie und Experiment, in dem sich beiden ELEMENTS-Forscherinnen Prof. Hannah Elfner und Prof. Tetyana Galatyuk bewegen. Sie analysieren Teilchenkollisionen, die für Sekundenbruchteile Materiezustände wie bei Neutronensternkollisionen erzeugen – und damit Hinweise auf die Entstehung von Gold und anderer schwerer Elemente geben könnten.

In weiteren Artikeln von „Forschung Frankfurt“ geht es zum Beispiel darum, was Diamanten über die frühe Erdgeschichte erzählen, wie Klimawandel und Bergbau der Tiefsee zusetzen oder welche erstaunlichen Geometrien p-adische Zahlen hervorrufen. Andere Beiträge handeln von Quantenmaterialien mit überraschenden Eigenschaften, von Supercomputern mit Quantenmodulen und von simulierten Welten im Theater und von der Frage, warum dem berühmten romantischen Autor E.T.A. Hoffmann die Realität nicht reichte.

Alle Beiträge sind online erhältlich unter www.forschung-frankfurt.de.

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