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Astronomen haben die erste Detailuntersuchung von Atmosphäreneigenschaften eines Braunen Zwergs (Mittelding zwischen Stern und Planet) veröffentlicht: die erste Oberflächenkarte eines Braunen Zwergs überhaupt – das Analogon einer Wetterkarte – sowie Messungen, die Atmosphäreneigenschaften in unterschiedlichen Höhenlagen erfassen. Die Ergebnisse läuten eine neue Ära der Erforschung Brauner Zwerge ein, in der Astronomen Modelle für die Wolkenbildung auf diesen Gebilden (und später auch auf riesigen Gasplaneten) anhand von Beobachtungen überprüfen können.

Ein Astronomenteam unter der Leitung von Khee-Gan Lee vom MPI für Astronomie hat die erste dreidimensionale Karte aus der stürmischen Jugend unseres Universums rekonstruiert: aus einer Zeit ganze drei Milliarden Jahre nach dem Urknall. Die Forscher verwendeten eine neue Technik analog zur Computertomographie der Mediziner: Mithilfe des Lichts entfernter Hintergrundgalaxien durchleuchteten sie den Kosmos und rekonstruierten seine 3D-Struktur. Die so geschaffene Karte zeigt einen Ausschnitt aus dem „kosmischen Netz” aus dunkler Materie und Gas, das die größten Strukturen im Universum bildet.

Neueste Computersimulationen in drei Dimensionen nähern sich einer Antwort auf die jahrzehntealte Frage wie massereiche Sterne als Supernovae explodieren. Bereits Mitte der 1960er Jahre wurde vorgeschlagen, dass Neutrinos dabei eine zentrale Rolle spielen, weil der neu entstehende Neutronenstern im Zentrum eines sterbenden Sterns diese in riesiger Zahl abstrahlt. Doch erst jetzt, mit den stärksten verfügbaren Supercomputern, konnten die Wissenschaftler zeigen, dass dieser neutrinogetriebene Explosionsmechanismus tatsächlich funktioniert.

Durch die Kombination der Daten von 250.000 einzelnen Objekten ist es einem vom Max-Planck-Institut für Astrophysik geleiteten Wissenschaftlerteam zum ersten Mal gelungen, die Röntgenemission einheitlich für Objekte zu messen, deren Massen von Milchstraßen-ähnlichen Objekten bis hin zu mächtigen Galaxienhaufen reichen. Die Ergebnisse sind überraschend einfach und geben neue Einsichten, wie die gewöhnliche Materie heute im Universum verteilt ist und wie diese Verteilung durch den Energieeintrag von galaktischen Kernen beeinflusst wird.

Phasenfeldmodelle sind ein wichtiges Instrument, um komplexe Vorgänge zu beschreiben. Die Simulation kann helfen, kostspielige Experimente zu ersetzen oder zu ergänzen. Dabei benötigt die Auswertung dieser Modelle effiziente Algorithmen. Die Forscher um Martin Stoll beschreiben iterative Löser, die mit den diskretisierten Differentialgleichungsmodellen umgehen können und eine akkurate Lösung der Probleme erlauben.