Neue Forschungen in der Hochenergie-Physik liefern Erkenntnisse über das Universum

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Atome und Moleküle verhalten sich bei extremen Temperaturen und Drücken sehr unterschiedlich.

Obwohl solch extreme Materie auf der Erde nicht natürlich vorkommt, existiert sie im Universum in Hülle und Fülle, insbesondere in den tiefen Innenräumen von Planeten und Sternen.

Das Verständnis, wie Atome unter Hochdruckbedingungen reagieren – ein Bereich, der als Hochenergiedichte-Physik (HEDP) bekannt ist – gibt Wissenschaftlern wertvolle Einblicke in die Bereiche Planetenforschung, Astrophysik, Fusionsenergie und nationale Sicherheit.Eine wichtige Frage auf dem Gebiet der HED-Wissenschaft ist, wie Materie unter Hochdruckbedingungen Strahlung in einer Weise emittieren oder absorbieren kann, die sich von unserem traditionellen Verständnis unterscheidet.In einem in Nature Communications veröffentlichten Artikel hat Suxing Hu, ein angesehener Wissenschaftler und Gruppenleiter der HEDP-Theoriegruppe am Labor für Laserenergetik (LLE) der Universität Rochester, zusammen mit Kollegen vom LLE und aus Frankreich, physikalische Theorien und Berechnungen angewandt, um das Vorhandensein zweier neuer Phänomene – den Strahlungsübergang zwischen verschiedenen Spezies (IRT) und den Zusammenbruch der Dipolauswahlregel – beim Transport von Strahlung in Atomen und Molekülen unter HEDP-Bedingungen vorherzusagen.

Die Forschung verbessert das Verständnis von HEDP und könnte zu mehr Informationen darüber führen, wie sich Sterne und andere astrophysikalische Objekte im Universum entwickeln.Was ist Interspezies-Strahlungsübergang (Irt)?Der Strahlungsübergang ist ein physikalischer Prozess, der sich im Inneren von Atomen und Molekülen abspielt, bei dem ihre Elektronen oder Elektronen aus verschiedenen Energieniveaus “springen” können, indem sie ein Photon entweder abstrahlen/emittieren oder absorbieren.

Wissenschaftler stellen fest, dass solche Strahlungsübergänge bei Materie in unserem Alltag meist innerhalb jedes einzelnen Atoms oder Moleküls stattfinden; das Elektron springt zwischen den Energieniveaus, die zu dem einzelnen Atom oder Molekül gehören, und der Sprung findet typischerweise nicht zwischen verschiedenen Atomen und Molekülen statt.Hu und seine Kollegen sagen jedoch voraus, dass wenn Atome und Moleküle unter HED….

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