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Aus erster Hand (German only)

Freitag, 08.10.2021

Extreme Materie im Fokus der Doktorand*innenausbildung in der Elementarteilchenphysik

Vor mehr als 13 Milliarden Jahren bildeten sich die ersten Kernbausteine im Universum. Zu diesem Zeitpunkt der Bildung von Protonen und Neutronen war die das Universum ausfüllende Materie unvorstellbare 100 Milliarden Grad Celsius heiß. Eine andere extreme Form der Materie wird gebildet, wenn ein schwerer Stern seinen Brennstoff aufgebracht hat und zu einem sogenannten Neutronenstern kollabiert. Ein Stück Neutronensternmaterie von der Größe eines Stecknadelkopfes würde auf der Erde mehr als eine Million Tonnen wiegen.

Theoretisch werden solche extremsten Formen der Materie mit einer physikalischen Theorie mit dem Namen Quantenchromodynamik untersucht, und hierzu konnten in den letzten Jahren sehr signifikante Fortschritte erzielt werden. Dies gelang nicht zuletzt dadurch, dass man, allerdings nur für sehr sehr kurze Zeiten, solche Extremformen der Materie an Beschleunigern wie dem LHC am CERN produzieren und, zumindest indirekt, vermessen kann. Eine sich kürzlich eröffnende andere faszinierende Möglichkeit in das extrem dichte Innere eines Neutronensterns zu sehen, ergibt sich durch die Beobachtung von Gravitationswellen, die ausgesandt werden, wenn ein Schwarzes Loch einen Neutronenstern "aufreisst'' und seine Materie in einem Akkretionscheibe genannten Wirbel "verschluckt", siehe die obere Abbildung für eine Momentaufnahme einer eine solche Fusion beschreibenden numerischen Rechnung.

Den Doktorand*innen  in der Elementarteilchenphysik  am Institut für Physik der Universität Graz werden in einer zweitägigen Lehrveranstaltung, die am Dienstag, den 12. Oktober, und am Mittwoch, den 13. Oktober, stattfinden wird, die kürzlich erzielten Fortschritte in diesem faszinierenden Forschungsgebiet nahegebracht. Hierzu konnten wir drei weltweit führende Experten auf diesem Gebiet gewinnen: Prof. Peter Braun-Munzinger von der Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) in Darmstadt, Prof. Owe Philipsen von der Universität Frankfurt und Prof. Wolfram Weise, Emeritus of Excellence an der TU München.

Wir danken der Stadt Graz für ihre großzügige finanzielle Unterstützung, die es ermöglicht, dass junge Wissenschaftler*innen an der Universität Graz in ein solch anspruchvolles und höchst interessantes Forschungsfeld aus "erster Hand" eingeführt werden.

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