Überlegungen zur Entwicklung von Galaxien werden aufgrund von aktuellen Beobachtungen in Frage gestellt.

Im Zentrum der meisten Galaxien steckt ein Schwarzes Loch. ETH-Forschende haben nun ein besonders massereiches Schwarzes Loch entdeckt. Es ist offenbar so schnell gewachsen, dass die Heimatgalaxie im Wachstum nicht mithalten konnte. Dies stellt bisherige Überlegungen zur Entwicklung von Galaxien infrage.

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Science, Vol. 349, pages 168-171 (2015). Hauptautor: Benny Trakhtenbrot, IfA/ETHZ; Mitautor: Prof. Kevin Schawinski, Institut für Astrophysik, ETH Zürich

Ein Schwarzes Loch emittiert einen Teil der angezogenen Materie in Form von Strahlung (blau), ohne die Sternenbildung in ihrer Galaxie zu verlangsamen (lila Regionen). (Illustration: M. Helfenbein, Yale University / OPAC)

Dass der Weg von der abstrakten Theorie zur handfesten Anwendung nicht immer weit sein muss, zeigten der ETH Professor Sebastian Huber und sein Team vom Institut für Theoretische Physik.

Ihre mechanische Umsetzung eines quantenmechanischen Phänomens könnte schon bald in der Schallisolierung zum Einsatz kommen.  Am Anfang stand dabei für Huber eine simple Frage: Kann man das Prinzip eines topologischen Isolators auf mechanische Systeme übertragen? Also von den Quanten zur Mechanik. Eigentlich sind die Quantenphysik und die Mechanik zwei verschiedene Welten. In der Quantenwelt können Teilchen durch Barrieren «tunneln» und sich gegenseitig als Wellen auslöschen oder verstärken, wogegen es die alltägliche Mechanik eher mit fallenden Körpern oder der Statik von Brücken zu tun hat.

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Publikation: Süsstrunk R, Huber SD: Observation of phononic helical edge states in a mechanical topological insulator. Science July 2015, 349: 47-50

Mechanisches Modell aus 270 Pendeln, die über Federn miteinander verbunden sind. Die Pendel verhalten sich in diesem Modell wie ein topologischer Isolator. (Bild: Heidi Hostettler / ETH Zürich)

Kaffeetasse und Doughnut können durch Ziehen, Dehnen und Verformen ineinander übergeführt werden. Sie gelten daher als topologisch identisch. (Bild: Sebastian Huber / ETH Zürich)

Einen erdähnlichen Planeten direkt zu beobachten, das ist das grosse Ziel des ETH-Astrophysikers Michael Meyer.

Prof. Michael Meyer: «Mit der neuen Generation von Teleskopen, die wir in wenigen Jahren in Betrieb nehmen werden, muss es uns einfach gelingen, einen erdähnlichen Planeten im Universum direkt nachzuweisen». Und er möchte darüber hinaus eine Reihe von weiteren Fragen beantwortet haben: Wie häufig sind Planeten, auf denen Leben existieren könnte? Wie sehen diese Himmelskörper aus? Und wie entstehen sie?

Ein Beitrag von Felix Würsten im ETH Globe 2/2015, S. 27
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More News: Institute for Astronomy

Group photo December 2014

Departement Physik in der Sendung Einstein des SRF – 11. Juni 2015, 21.00 Uhr

Schlacht am Morgarten 1315: Physik schafft Klarheit.
Das Labor für Ionenstrahlphysik der ETH Zürich datiert den “Hüneberger Pfeil”, der vor 700 Jahren in der Schlacht am Morgarten als eine Art SMS zum Einsatz gekommen sein soll.

Zu welchem Resultat kommt die C14-Methode? Verpassen Sie die Sendung nicht.

Auswahl Presseartikel:

NZZ

Tagblatt

Neue Luzerner Zeitung

SWI Swissinfo

An international team of researchers led by ETH scientists  Prof. Marcella Carollo and Sandro Tacchella has gained new insights into how once active giant galaxies came to rest and ceased to form new stars.
see the article in ETH News
see the article in Tagesanzeiger

Further information: http://www.eso.org/public/news/eso1516/

Photo: WikiSky/SDSS

On 14. April 2015 Scientists on the Dark Energy Survey have released the first in a series of dark matter maps of the cosmos. These maps, created with one of the world’s most powerful digital cameras, are the largest contiguous maps created at this level of detail and will improve our understanding of dark matter’s role in the formation of galaxies. Analysis of the clumpiness of the dark matter in the maps will also allow scientists to probe the nature of the mysterious dark energy, believed to be causing the expansion of the universe to speed up. This analysis was led by Vinu Vikram of Argonne National Laboratory (then at the University of Pennsylvania) and Chihway Chang from the Institute for Astronomy of ETH in Zurich. Vikram, Chang and their collaborators at Penn, ETH Zurich, the University of Portsmouth, the University of Manchester and other DES institutions worked for more than a year to carefully validate the lensing maps.  The dark matter map released on 14. April 2015 makes use of early DES observations and cover only about three percent of the area of sky DES will document over its five-year mission. The survey has just completed its second year. As scientists expand their search, they will be able to better test current cosmological theories by comparing the amounts of dark and visible matter. You can view the Dark Energy Survey analysis here. More information on the Dark Energy Survey is available here and. We also recommend for reading the article titled “Shedding light on dark matter” published on the ETH News.

Im Labor von ETH Professor Jonathan Home halten raumfüllende Apparaturen winzige Ionen gefangen, um diese in spezielle Quantenzustände zu versetzen – vielleicht ein erster Schritt zum Bau eines Quantencomputers.

Weiter zum Artikel von Barbara Vonarburg
in English

Science 2 January 2015

Der Quantenphysiker Jonathan Home präsentiert die in seiner Gruppe entwickelte Ionenfalle.
Bild: ETH Zürich/Peter Rüegg

Neue Klasse von Materialien

Man nehme ultrakalte Kaliumatome, lege ein wabenförmiges Gitter aus Laserstrahlen darüber und schüttle alles im Kreis: Mit diesem Rezept gelang es ETH-Forschern, eine Idee aus dem Jahr 1988 für eine neue Klasse von Materialien experimentell zu realisieren.

ETH-Professor Tilman Esslinger und seine Gruppe am Institut für Quantenelektronik untersuchen künstliches Graphen. Ihre Wabenstruktur besteht nicht aus Atomen, sondern aus Licht.

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Grafik: Gregor Jotzu / ETH Zürich

Extrem hochaufgelöste Magnetresonanztomografie

Zum ersten Mal konnten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mittels Magnetresonanztomografie ein einziges Wasserstoffatom nachweisen. Damit wird die räumliche Auflösung der Technik massiv gesteigert. Künftig könnte sie auch verwendet werden, um Proteinstrukturen aufzuklären.

Artikel von Fabio Bergamin, ETH Zürich, Deutsch / English
Link zur Forschungsgruppe im Departement Physik der ETH Zürich

Die Messapparatur der ETH-Forschenden mit dem Diamanten (grün). (Bild: Alexander Eichler / ETH Zürich)

Wie blickt Südkorea auf die Schweiz?

Zu bester Sendezeit hat KBS (tv-korea) im Programm “Science Special” Anfang letztes Jahr über die Forschungslandschaft Schweiz und ihre vielen Nobelpreisträger berichtet. Südkorea vergleicht sich mit der Schweiz punkto Grösse und Ressourcen und analysiert den grossen Erfolg der Schweiz in der Forschung.

Hier ist ein Ausschnitt aus dem ca. 1-stündigen Film zu sehen, der nun englisch untertitelt ist.

Ein Einblick ins Institut für Quantenelektronik des Departements Physik bei Min. 4:45.