Forscher der Universität Kassel erstellen ein umfassendes spektroskopisches Profil von molekularem Wasserstoff. Das globale spektroskopische Bild wird es der zukünftigen Astrophysik ermöglichen, Vorgänge im Weltraum genauer zu untersuchen. Die Universität zeigt dieses Projekt und seine Möglichkeiten derzeit im „Wissensspeicher“ in der Kasseler Innenstadt. Eine Pressemitteilung der Universität Kassel.
Quelle: Universität Kassel 02.08.2022.
Prof.. DR. Arno Ehrlichsmann vor der PhexPhem-Karte der Wasserstoffspektren. (Bild: Universität Kassel)
2. August 2022 – Moleküle interagieren mit Licht, auch im Universum. Ihre Signale, Emissionsspektren genannt, können wir mit Teleskopen auf der Erde empfangen und auswerten. Ein zentrales Forschungsobjekt der Astronomie ist das Wasserstoffmolekül: Mit den Daten seiner auf der Erde empfangenen Spektren lassen sich beispielsweise die Entstehung und Entwicklung von Sternen, die Atmosphären der Planeten und verschiedene astrochemische Prozesse untersuchen.
Doch um die Daten aus dem All auswerten zu können, muss man Wasserstoff erst einmal gut kennen, deshalb sammeln Forscher des Instituts für Physik und des Center for Interdisciplinary Nanostructure Science and Technology der Universität Kassel systematisch die relevanten Grundlagendaten Eigenschaften des Wasserstoffmoleküls. Ihre experimentelle Methode und erste Ergebnisse stellten sie im Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics vor, darunter eine neue Darstellung der Spektren als zweidimensionale Karte, die die Orientierung im komplexen Emissionsspektrum Wasserstoff stark vereinfacht
In den Experimenten haben die Forscher molekularen Wasserstoff mit monochromatischer Synchrotronstrahlung angeregt, um ihn in verschiedene Energiezustände zu bringen. Sie zeichneten die darauf folgende Lichtemission auf, die den gesamten Bereich der Vakuum-Ultraviolett- und Fern-Ultraviolett-Strahlung abdeckte. Etwa 20.000 Einzelspektren ergaben die sogenannte zweidimensionale PhexPhem-Karte. Künftig soll es Astrophysikern als Vergleichsgrundlage dienen, um Wasserstoffspektren aus dem All auszuwerten: Aus den erhaltenen Daten können Forscher die Zustände ableiten, die Wasserstoff im Weltraum eingenommen hat, aber auch die Ursachen des Strahlungsfeldes, das Wasserstoff anregt .
„Diese Darstellung unserer Daten hat das Potenzial, zu Standard-Lehrbüchern der Molekularphysik zu werden. Die PhexPhem-Karte ist im wahrsten Sinne des Wortes ein Wissensspeicher, mit dem Forscher auf der ganzen Welt arbeiten können, um die Details unseres Universums zu entschlüsseln.“ sagt Professor Dr. Arno Ehrlichsmann, Leiter der Forschungsgruppe.
Das Forschungsprojekt der Gruppe um Ehrlichsmann ist Teil des Wissensspeichers der Universität Kassel (Königsgalerie, Eingang Florentiner Platz). Das Ausstellungsprojekt Wissensspeicher ist ein Showcase, das die Vielfalt von Forschung und Lehre an der Universität Kassel während des documenta Sommers zeigt. Konzeptuell greift die Transferanlage der Universität KasselTransfer die Metapher der diesjährigen documenta five auf: Lumbung, der indonesische Begriff für ein gemeinschaftlich genutztes Reislager, indem die Ernte der Dorfgemeinschaft zur Verfügung gestellt und geteilt wird . „Das passt perfekt zum Leitgedanken der Wissenschaft, neue Erkenntnisse und Innovationen zu schaffen, die man dann mit der Gesellschaft teilt“, sagt Daniel Opper, Leiter von UniKasselTransfer.
Hochschul-Wissensladen Vom 20. Juli bis 21. August in der Königsgalerie/am Florentiner Platz, Eintritt frei. Zeiten und weitere Informationen unter: www.uni-kassel.de/go/wissensspeicher.