In der Welt der Grundlagenforschung haben Physiker traditionell atomare Eigenschaften in terrestrischen Laboren gemessen, während Astronomen diese Daten nutzten, um die Struktur des Universums zu erforschen. In manchen Fällen stoßen bodengestützte Instrumente jedoch an ihre Grenzen bei komplexen Naturprozessen. Ein internationales Forscherteam hat das Universum selbst in ein riesiges Messgerät verwandelt und die fundamentalen Konstanten von Kohlenstoff mit einer Präzision kalibriert, die in terrestrischen Laboren unerreichbar ist. Dies berichtet Ixbt.com berichtet .
Im Zentrum der Studie steht ionisierter Kohlenstoff. Er ist ein wichtiges Instrument zur Untersuchung der Sternentstehung und galaktischer Bewegungen. Das Hauptisotop des Kohlenstoffs erzeugt jedoch in Sternentstehungsgebieten einen „optischen Nebel“-Effekt, was die Beobachtung für Teleskope erschwert. Um dieses Hindernis zu überwinden, entschieden sich die Wissenschaftler für die Verwendung eines seltenen Kohlenstoffisotops, was jedoch eine genaue Kenntnis seiner Spektrallinien erforderte.
Da die Messung von Kohlenstoffionen unter irdischen Bedingungen äußerst komplex ist, nutzten die Wissenschaftler das Stratosphären-Observatorium SOFIA. Dieses an Bord einer Boeing 747 montierte Teleskop arbeitet in 13 Kilometern Höhe, frei von atmosphärischen Einflüssen. Mit dem von deutschen Wissenschaftlern entwickelten upGREAT-Empfänger wurden Regionen im Sternbild Orion beobachtet und erstmals drei Spektrallinien des Kohlenstoffisotops präzise aufgezeichnet.
Das interstellare Medium im Weltraum bot perfekte Bedingungen, die in Vakuumkammern auf der Erde nicht reproduzierbar sind. Durch mathematische Filterung und die Analyse von Doppler-Verschiebungen bestimmten die Wissenschaftler neue Werte für die magnetischen Dipolkonstanten des Atoms. Die erzielten Ergebnisse erwiesen sich als deutlich präziser als alle theoretischen Berechnungen und Laborsimulationen der letzten 40 Jahre.
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