deSignale

...zumindest für 0,17 Sekunden, aber immerhin ein erster Schritt für wichtige Untersuchungen der Anti-Materie.

Hier eine Auswahl mehrerer Berichte:

http://www.astronews.com/news/artikel/2010/11/1011-014.shtml

http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-12579-2010-11-18.html

Daraus:

2002 gelang erstmals für wenige Sekundenbruchteile die Produktion eines Antiwasserstoffatoms bestehend aus einem Antiproton und einem Positron am Experiment ALPHA (Antihydrogen Laser PHysics Apparatus) des Kernforschungszentrum CERN bei Genf.

Schwer einzufangen

Doch eine Möglichkeit, dieses ungeladene Teilchen einzufangen oder gar für weiter gehende Untersuchungen zu speichern, gab es bisher nicht. Denn sobald das frisch erzeugte Antiwasserstoffteilchen der es umgebenden Materie zu nahe kommt, wird es ausgelöscht und löst sich in einer Art Explosion in Energie auf. Erste Voraussetzung für eine „Antimateriefalle“ ist daher eine extrem starke Abkühlung der Antiwasserstoffteilchen und der sie erzeugenden Positronen und Antiprotonen. Bei nur 0,5 Kelvin, einer Temperatur nahe am absoluten Nullpunkt, wird ihre Eigenbewegung so gering und langsam, dass ein Einfangen mit Hilfe magnetischer „Käfige“ erst möglich wird.

Achtpolige Magnetanordnung als Käfig

Einen solchen Käfig haben jetzt Forscher einer internationalen Kollaboration am CERN entwickelt und erfolgreich getestet: „Wir konnten 38 Atome einfangen, was eine unglaublich geringe Menge ist, weit von dem entfernt, was wir bräuchten um das Raumschiff Enterprise anzutreiben“, erklärt Rob Thompson, Physiker der Universität von Calgary und einer der Forscher der ALPHA-Kollaboration.

Und auch wissenschaft.de soll nicht fehlen:

http://www.wissenschaft.de/wissenschaft/news/312368.html

Wenn man sich die Diskussion um die Dunkle Materie anschaut, dann erscheint mir ein Partikel, das in etwa die Eigenschaften der Neutrinos besitzen müsste, am natürlichsten. Die bislang bekannten Neutrinos kommen aber für eine Dunkle Materie nicht in Frage. Doch in einem Experiment konnte nun der Hinweis auf eine eventuelle vierte Neutrinoart erbracht werden, wie scinexx berichtet:

http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-12510-2010-11-04.html

Zitat:

1998 entdeckten Physiker am „Liquid Scintillator Neutrino Detector“ des Los Alamos National Laboratory Hinweise auf eine weitere, vierte Form der Neutrinos. Die im Strahl des Experiments beobachteten Oszillationen waren zu stark und häufig, als dass sie nur durch die drei bekannten Formen erklärt werden konnten. Physiker versuchten nun mit Hilfe des so genannten „Mini Booster Neutrino Experiment“, kurz MiniBooNE am amerikanische FermiLab, diese Ergebnisse nachzuvollziehen, scheiterten in Experimenten mit einem Neutrinostrahl jedoch. Daher galt die Existenz eines vierten Neutrinos zunächst als widerlegt.

Neue Indizien für sterile Neutrinos

Jetzt jedoch liegen drei Jahre an Daten aus Experimenten mit einem Antineutrinostrahl am MiniBooNE vor, die erneut Indizien für die Existenz des so genannten „sterilen Neutrinos“ sein könnten. „Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass es entweder neue Partikel oder Kräfte gibt, die wir uns bisher nicht vorstellen konnten“, erklärt Byron Roe, Physiker an der Universität von Michigan. „Die einfachste Erklärung wäre die Ergänzung neuer Neutrino-ähnlicher Teilchen, steriler Neutrinos, die nicht die normale schwache Wechselwirkung aufweisen.“ Die Abwesenheit der schwachen Wechselwirkung könnte erklären, warum diese sterilen Neutrinos noch schwerer nachzuweisen sind als die „normalen“ Neutrinos.

Verletzung der fundamentalen Symmetrieregeln

Für Überraschung sorgt allerdings die Tatsache, dass die verräterischen Zusatz-Oszillationen nur im Antineutrinostrahl, nicht bei Neutrinos nachgewiesen werden konnten. Das widerspricht einer der fundamentalen Grundregeln des Kosmos, der Ladungs-Parität-Symmetrie, kurz CP-Symmetrie. Nach dieser darf es keinen Unterschied für die physikalischen Gegebenheiten machen, wenn alle Teilchen durch ihre Antiteilchen ersetzt werden. Doch im Falle der MiniBooNE-Experimente war dies offenbar der Fall.

„Das bedeutet, dass Ergänzungen zu unserem Standardmodell noch notwendiger sein könnten als nach den ersten LSND-Ergebnissen gedacht“, so Roe. Erste Belege für die Verletzung der CP-Symmetrie seien zwar bereits zuvor bei bestimmten Zerfällen beobachtet worden, nicht jedoch an Neutrinos.

Diese Ergebnisse sind also schon sehr ernst zu nehmen. Man darf weiteren Verifikationen gespannt entgegensehen...

Und das in einer höheren Menge, als zunächst vermutet. Dies belegen die neueste Auswertung der Messergebnisse des Impakts der LCROSS-Sonde vor einem halben Jahr, wie astronews.com berichtet:

http://www.astronews.com/news/artikel/2010/10/1010-021.shtml

In der aktuellen Ausgabe des Fachblatts Science präsentieren nun die an der LCROSS-Mission beteiligten Forscherteams ihre Ergebnisse.

Der wichtigste Befund: Es gibt tatsächlich Wasser in den ewig dunklen Regionen an den lunaren Polen. Seit langen vermuten die Forscher, dass sich dort im Laufe der Zeit größere Mengen an flüchtigen Stoffen angesammelt haben könnten. Insgesamt 155 Kilogramm Wasserdampf und Wassereis haben Anthony Colaprete vom Ames Research Center der NASA und sein Team im ausgeworfenen Material nachgewiesen. Sie schließen daraus, dass Wassereis etwa 5,6 Prozent der oberflächennahen Materie im Cabeus-Krater ausmacht.

Ein Grund mehr für eine Mondbesiedlung, wenn auxh zur Zeit der Pioniergeist dafür erlahmt scheint...

Der Saturnmond Titan wird immer interessanter. Nun zeigen Laborexperimente, dass in der Titan-Atmosphäre leicht Lebensbausteine entstehen.

wissenschaft.de berichtet darüber:

http://www.wissenschaft.de/wissenschaft/news/312145.html

Daraus:

Die intensive Strahlung, die die äußeren Schichten der Titanatmosphäre trifft, kann selbst die stabilsten Moleküle und stärksten chemischen Bindungen auseinander reißen. Um zu testen, welche Folgen das haben kann, mischten Sarah Hörst und Roger Yelle von der University of Arizona im Labor Stickstoff, Methan und Kohlenmonoxid, die Hauptbestandteile der dichten nebelartigen Atmosphäre des großen Saturnmondes, zusammen. Diese Mixtur setzten sie dann einer starken Radiostrahlung aus und beobachteten, welche Reaktionen in dem Gasgemisch abliefen.

Obwohl kein Wasser vorhanden war, bildeten sich zur Überraschung der Forscher die beiden Aminosäuren Glycin und Alanin, die auf der Erde zu den Grundbausteinen der Proteine gehören, sowie alle fünf Basiskomponenten der Nukleinsäuren RNA und DNA - Cytosin, Adenin, Thymin, Guanin und Uracil. Die Reaktionen seien komplett innerhalb einer gasförmigen Umgebung abgelaufen, staunte Hörst: "Wir brauchen kein flüssiges Wasser, wir brauchen keine feste Oberfläche. Wir zeigen, dass es möglich ist, sehr komplexe Moleküle in den äußeren Schichten einer Atmosphäre zu erzeugen."

Die Ergebnisse haben nach Ansicht der Forscher vor allem zwei interessante Aspekte. Zum einen befeuern sie erneut die Frage danach, ob es Leben auf dem Titan gibt oder in Zukunft geben könnte. Und zum anderen werfen sie ein neues Licht auf den Beginn des Lebens auf der Erde: Wenn Wasser nämlich nicht unbedingt eine Voraussetzung für die Bildung von Biomolekülen ist, könnten die ersten Lebensformen statt in den Ur-Ozeanen auch in der frühen Atmosphäre entstanden sein.

... im Eis des Jupermondes Europa.

Diese wichtige Entdeckung berichten mehrere Wissenschaftsportale.

astronews.com:

http://www.astronews.com/news/artikel/2010/10/1010-007.shtml

Daraus:

"Wenn wir über die Chemie auf Europa geredet haben, dachten wir bislang nur an Reaktionen, die durch Strahlung angetrieben werden", erklärt Mark Loeffler vom Goddard Space Flight Center der NASA. Denn bei Temperaturen im Bereich von 80 bis 130 Kelvin - minus 190 bis minus 140 Grad Celsius - könne, so dachten die Wissenschaftler, nur eine äußere Zufuhr von Energie Reaktionen in Gang setzen. Teilchen aus dem Strahlungsgürtel Jupiters sollten die nötige Energie liefern, doch diese Partikel dringen nur wenige Zentimeter tief in das Eis ein - darunter wären folglich keine chemischen Reaktionen möglich gewesen.

Loeffler und sein Kollege Reggie Hudson haben die Bedingungen in der Eiskruste Europas in einer Vakuumkammer rekonstruiert. Zu ihrer Überraschung stellten sie fest, das Schwefeldioxid und Wasser auch bei tiefen Temperaturen rasant miteinander reagieren und Ionen wie beispielsweise Bisulfit bilden. "Die Ausbeute der Reaktionen ist unerwartet hoch", so Loeffler, "wir wären schon mit fünf Prozent zufrieden gewesen." Doch innerhalb eines halben bis eines Tages reagierten mehr als ein Drittel der Ausgangsstoffe.

Aktive Vulkane auf dem Jupitermond Io schleudern ständig Schwefeldioxid ins All, das sich auf der Oberfläche von Europa und auch den anderen Monden des Riesenplaneten ablagert und langsam in das Eis eindringt. Die von Loeffler und Hudson gefundenen Prozesse könnten in der Kruste der Eismonde weitere Reaktionsketten antreiben. "Ich bin gespannt was passiert, wenn den Experimenten weitere Stoffe beigemischt werden", kommentiert NASA-Forscher Robert Carlson vom Jet Propulsion Laboratory die Ergebnisse seiner Kollegen.

Weitere Meldung hierzu auch auf scinexx.de:

http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-12375-2010-10-07.html

Daraus:

Unter der Eiskruste des Jupitermonds Europa könnte sich noch mehr verbergen als ein Ozean flüssigen Wassers: Entgegen bisherigen Annahmen laufen in der Tiefe des Eises möglicherweise chemische Reaktionen auch zwischen gefrorenen Stoffen ab – und dies sogar erstaunlich schnell, wie jetzt Laborexperimente belegen. Die nun in der Fachzeitschrift „Geophysical Research Letters“ vorgestellten Erkenntnisse könnten bisherige Vorstellungen der Chemie und Geologie von Europa, aber auch von anderen Eismonden verändern.

...entdeckt.

Es gab zwar schon des öfteren Meldungen zu einem Fund einer zweiten Erde, doch erwiesen sich diese Meldung als zu optimistisch. Der jetzige Fund ist da schon viel bedeutender, denn der nun gefundene Planet umkreist seinen Stern inmitten dessen habitablen Zone. Zwar scheint er sich in gebundener Rotation zu befinden, wie etwa unser Mond der Erde, aber an den Grenzbereichen zwischen Tag- und Nachtseite sind die Temperaturen so, dass flüssiges Wasser auf der felsigen Oberfläche existieren kann. Bei dem Planetensystem handelt es sich um Gliese 581, das ja schon mehrmals für Schlagzeilen sorgte. Hier einige der nun neuen Meldungen zum Planeten Gliese 581g:

http://www.astronews.com/news/artikel/2010/09/1009-040.shtml

http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-12344-2010-10-01.html

http://www.sciencedaily.com/releases/2010/09/100929170503.htm

Erste Ergebnisse von Protonenkollisionen zeigen eine neue Art der Teilchenkopplung, die bei solchen Protonenkollisionen nicht zu erwarten waren.

Welt der Physik berichtet:

http://www.weltderphysik.de/de/4245.php?ni=2117

Daraus:

Die Forschergruppe am CMS-Detektor des Large Hadron Collider (LHC) in Genf ist bei der Kollision von Protonen auf einen neuen Effekt gestoßen. Sie führten Experimente mit hoher Multiplizität durch, bei denen über hundert elektrisch geladene Teilchen entstehen. Die Teilchen werden kurz nach der Kollision bei sieben Tetraelektronenvolt in alle Richtung geschleudert, bei einigen schien die Flugrichtung allerdings nicht beliebig zu sein, sondern von der Bahn eines anderen Teilchens abzuhängen. Dieses Phänomen nennt man Winkelkorrelation. Die Forscher schließen daraus, dass die Teilchen im Moment ihrer Entstehung auf eine bestimmte Weise "gekoppelt" waren. Es ist die erste neuartige Beobachtung, die nach knapp einem halben Jahr Betrieb am LHC gemacht wurde.

Wie es zu der Korrelation kommt, ist noch nicht geklärt. "Derartige Muster in den Teilchenverteilungen wurden vorher nur in hochenergetischen Schwerionenkollisionen gesehen, bei denen Quark-Gluon-Plasma produziert wurde", erklärt Anton Rebmann vom Institut für Theoretische Physik der Universität Wien.

scinexx.de versucht eine konventionelle Deutung der Beobachtung:

http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-12305-2010-09-23.html

Darin:

„Derartige Muster in den Teilchenverteilungen wurden vorher nur in hochenergetischen Schwerionenkollisionen gesehen, bei denen Quark-Gluon-Plasma produziert wurde“, erklärt Anton Rebhan von der Technischen Universität Wien, der an der Theorie des Quark-Gluon-Plasmas forscht. „Eine mögliche Erklärung dieses Phänomens ist, dass diese Strukturen einen Zustand noch vor der Erzeugung des Quark-Gluon-Plasma widerspiegeln“, meint der Wiener Physiker.

Ein zu solchen Strukturen passender hypothetischer Vorläufer des Quark-Gluon-Plasmas wird in der theoretischen Physik tatsächlich seit einiger Zeit diskutiert und manchmal als "Glasma" bezeichnet, aber niemand kam auf die Idee, dass es in Protonenkollisionen auf diese Weise beobachtbar werden könnte. „Die hohen Energien und Teilchendichten des LHC machen es offenbar möglich, einen relativ direkten Blick auf diesen komplexen und faszinierenden Materiezustand zu werfen, der praktisch rein aus stark wechselwirkenden Gluonen besteht“, vermutet Anton Rebhan.

Doch m.E. hat es schon seinen Grund, warum niemand einen solchen Kopplungseffekt bei Protonen-Protonen-Kollisionen vermutet hat. Daher will ich auf ganz andere Erklärungsalternativen verweisen, wie sie der Stringtheoretiker Lubos Motl anführt:

http://motls.blogspot.com/2010/09/lhc-probably-sees-new-shocking-physics.html

Daraus:

Well, it surely looks like an extended object of some kind, a stick, a string, a magnet, a rigid rod, or, which is most likely to be chosen by conventional QCD experts, a "longitudinally extended cylindrical volume of quark-gluon plasma" - feel free to choose something. ;-)

Of course, I would conservatively choose a dual string - or a flux tube - with quarks at the endpoints. Its length is a few fermi, it wants to be really straight as it is stretched, and when it is forced to break, it creates many smaller charged strings that move in the same or opposite direction because the momentum is nearly democratically distributed among the string bits. Because of the negative pressure along the string, the string may also break into oppositely moving pieces.

I am a bit puzzled why this "normal" stringy behavior is not included in the simulations they're comparing the experiment with (although I realize it's very hard from a weakly coupled field theory perspective) - but needless to say, I have no detailed knowledge of GEANT4 whatsoever. At any rate, the most straightforward preliminary conclusion I would offer is that they are seeing some stringy features of ordinary QCD rather than "new particles".

So this has nothing to do with the Higgs or SUSY - it is at a lower-than-expected energy scale, too. But it seems to go beyond the old accelerators tests of QCD.