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Das Weltall im Labor

von Stefan Deiters
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14. August 2000

Die chemischen und physikalischen Prozesse in riesigen Molekülwolken und Nebeln sind für die Astrophysik von entscheidender Bedeutung: Nur wenn man über sie Bescheid weiß, kann man auch verstehen, wie aus einer riesigen Gaswolke einmal eine Sonne mit einem Planetensystem wird. Leider lassen sich diese Vorgänge nur sehr schwer auf der Erde simulieren. Das will die Forschergruppe Laboratory Astrophysics an den Universitäten Jena und Chemnitz jetzt ändern. Die Erkenntnisse könnten sogar für die Suche nach Leben im All wichtig sein.

An der Technischen Universität Chemnitz und an der Friedrich-Schiller-Universität Jena wird die erste Forschergruppe für "Laboratory Astrophysics" entstehen. Die finanziellen Mittel dafür - knapp drei Millionen Mark für zunächst drei Jahre - hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) jetzt bereitgestellt. Ziel der Gruppe, die gemeinsam von Prof. Dr. Dieter Gerlich (Chemnitz) und Prof. Dr. Thomas Henning (Jena) geleitet wird, ist es, möglichst viel über die Struktur, Dynamik und die Eigenschaften von Molekülen und Partikeln unter den extremen Bedingungen des Weltraums - also bei großer Kälte, sehr niedrigem Druck und Schwerelosigkeit herauszufinden.

"Die Physik und Chemie funktioniert im Weltall etwas anders als unterherkömmlichen Bedingungen auf der Erde", erläutert Henning, "in vielerlei Hinsicht stehen wir noch vor echten Rätseln." So ist beispielsweise immer noch ungeklärt, wie etwa die Hälfte des interstellaren Gases in unserer Milchstrasse entstanden ist, das als molekularer Wasserstoff vorkommt. "Wir vermuten, dass diese einfachen Moleküle sich aus frei schwebenden Wasserstoff-Atomen auf der Oberfläche von Staubteilchen bildeten  und dann in den interstellaren Raum gelangten," erläutert Henning. Wie solche Prozesse ablaufen, hat natürlich noch niemand unmittelbar vor Ort beobachtet. Henning und sein Team versuchen sie aber nun im Labor unter weltraumähnlichen Bedingungen nachzubilden.

Was sich zunächst nach einem relativ unspektakulären Spezialgebiet der Astrophysik anhört, berührt in Wahrheit noch ganz andere und deutlich publikumswirksamere Gebiete: Die Forschungen über die physikalischen und chemischen Abläufe in Molekülwolken und Sonnennebeln würden, so Henning, dazu beitragen, die Entstehung von Sternen und Planetensystemen besser zu verstehen. Und sie dienen auch als Basis für eine neue astrobiologische Forschungsrichtung. "Wenn wir im All nach irgendwelchen Formen von Leben suchen, müssen wir zunächst die chemischen Grundlagen dafür aufklären."

Obwohl die Wissenschaftler hauptsächlich an der Grundlagenforschung interessiert sind, wollen sie trotzdem nicht ausschließen, dass sie in ihrem Weltraumlabor etwas entdecken, was sich auch auf der Erde verwenden lässt: "Es wäre nicht das erste Mal, dass bei solchen Experimenten neue Wege für die Synthese-Chemie, die Materialwissenschaft oder für experimentelle Techniken entdeckt werden," so Henning.

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