Webtagr - Technologienummer

Rekordverdächtige Verschmelzung von Schwarzen Löchern durch Gravitationswellen entdeckt

2025-07-15

Die LIGO-Virgo-KAGRA (LVK)-Kollaboration hat die Verschmelzung der massereichsten je beobachteten Schwarzen Löcher entdeckt, die zu einem endgültigen Schwarzen Loch mit etwa der 225-fachen Masse unserer Sonne führte. Das Signal, GW231123, das am 23. November 2023 detektiert wurde, stellt die bestehenden Modelle der Schwarzen-Loch-Bildung in Frage, da solche massereichen Schwarzen Löcher nicht durch Standardmodelle der Sternentwicklung vorhergesagt werden. Die extreme Masse deutet auf eine mögliche Entstehung durch frühere Verschmelzungen kleinerer Schwarzer Löcher hin und erweitert die Grenzen der Gravitationswellenastronomie und unseres Verständnisses des Universums.

(www.caltech.edu)

Technologie

Herzwiederherstellung beim Zebrafisch: Entschlüsselung des genetischen Codes

2025-07-01

Forscher des Caltech und der UC Berkeley haben den genetischen Schaltkreis identifiziert, der für die bemerkenswerte Fähigkeit zur Herzwiederherstellung beim Zebrafisch verantwortlich ist, und liefern Hinweise für zukünftige Reparaturen des menschlichen Herzens. Die Studie zeigt, dass Herzzellen, die von Neuralleistzellen abstammen, den Regenerationsprozess steuern. Diese Zellen aktivieren spezifische Gene während der embryonalen Entwicklung, die im Erwachsenenalter deaktiviert, aber nach einer Verletzung reaktiviert werden, um die Regeneration zu ermöglichen. Das Team untersucht derzeit den Auslöser für die Genreaktivierung und nutzt die CRISPR-Technologie, um die Reaktivierung dieser Gene in menschlichen Herzzellen zu untersuchen. Diese Forschung ist vielversprechend für die Behandlung von Herzerkrankungen wie Herzinfarkten und angeborenen Herzfehlern.

(www.caltech.edu)

Technologie Herzwiederherstellung genetischer Schaltkreis Neuralleistzellen

Vermisste Materie gefunden: Schnelle Radiobursts lösen ein kosmisches Rätsel

2025-06-20

Der größte Teil der Materie im Universum ist dunkel, außer durch seine Gravitation nicht nachweisbar. Von der verbleibenden gewöhnlichen Materie fehlte etwa die Hälfte auf mysteriöse Weise. Eine neue Studie verwendet schnelle Radiobursts (FRBs) – kurze, helle Blitze von Radiowellen aus dem tiefen Weltraum – um diese fehlende Materie zum ersten Mal zu beleuchten. Die Forschung zeigt, dass sich diese Materie hauptsächlich im intergalaktischen Raum (76 %) befindet, mit kleineren Mengen in galaktischen Halos (15 %) und innerhalb der Galaxien selbst. Diese Entdeckung bestätigt kosmologische Simulationen und eröffnet neue Wege für die Erforschung der Galaxienentstehung und der Masse von Neutrinos.

(www.caltech.edu)

Technologie

Supercomputersimulationen enthüllen erstaunliche Details über Neutronenstern-Schwarzes-Loch-Kollisionen

2025-06-19

Wissenschaftler haben Supercomputer verwendet, um Kollisionen zwischen Neutronensternen und schwarzen Löchern zu simulieren. Dabei wurde entdeckt, dass der Neutronenstern vor der Kollision durch die Gravitation des schwarzen Lochs zerrissen wird und Alfvén-Wellen sowie einen etwa einsekündigen Ausbruch von Radiowellen erzeugt. Die Kollision produziert auch die stärksten Schockwellen des Universums und könnte einen kurzlebigen Schwarzes-Loch-Pulsar bilden, der hochenergetische Röntgen- oder Gammastrahlen aussendet. Diese Forschung, die die Rechenleistung der GPU des Perlmutter-Supercomputers nutzt, liefert entscheidende Hinweise zum Nachweis dieser gewalttätigsten Ereignisse im Universum.

(www.caltech.edu)

Technologie Supercomputersimulation

Bakterien bilden Kabel in Polymeren, die in lebende Gele wachsen

2025-01-26

Wissenschaftler des Caltech und der Princeton University haben entdeckt, dass Bakterienzellen, die in einer Polymerlösung wie Schleim wachsen, lange Kabel bilden, die sich gegenseitig verbiegen und verdrehen und eine Art "lebendes Gelee" bilden. Diese Entdeckung könnte besonders wichtig für das Studium und die Behandlung von Krankheiten wie Mukoviszidose sein, bei der der Schleim, der die Lunge auskleidet, konzentrierter wird und oft bakterielle Infektionen verursacht, die sich in diesem Schleim festsetzen und lebensbedrohlich werden. Diese Entdeckung könnte auch Auswirkungen auf Studien zu polymersekretierenden Bakteriengruppen haben, die als Biofilme bekannt sind – beispielsweise der schleimige Belag auf Flussgesteinen – und in industriellen Anwendungen, wo sie zu Geräteausfällen und Gesundheitsgefahren führen können. Die Forscher stellten fest, dass der äußere Druck der Polymere, die die teilenden Zellen umgeben, die Zellen zusammenhält und an Ort und Stelle hält. In der Physik wird eine solche Anziehungskraft, die durch einen äußeren Druck gesteuert wird, als Depletion-Wechselwirkung bezeichnet. Das Modell kann vorhersagen, wann ein Kabel in einer polymeren Umgebung überleben und wachsen wird. Der Grund für die Kabelbildung bleibt ein Rätsel: Es könnte sich um einen bakteriellen Abwehrmechanismus handeln oder umgekehrt um eine Möglichkeit für den Körper, die Infektion leichter auszustoßen. Diese unerwartete Entdeckung eröffnet neue Forschungswege zur bakteriellen Wachstumskontrolle und Biofilm-Kontrolle.

(www.caltech.edu)

Technologie Polymere Biofilme

Die unerträgliche Langsamkeit des Seins: Warum denken wir nur mit 10 Bit/s?

2024-12-18

Caltech-Forscher haben herausgefunden, dass menschliche Denkprozesse überraschend langsam sind und nur mit 10 Bit pro Sekunde arbeiten – deutlich langsamer als die Eingangsrate unserer sensorischen Systeme von einer Milliarde Bit pro Sekunde. Diese Studie wirft ein Paradoxon auf: Warum ist unser Denken so langsam? Die Forscher vermuten, dass dies auf die Evolution unserer Gehirne aus einfachen Navigationssystemen zurückzuführen ist, die Informationen sequenziell anstatt parallel verarbeiten. Diese Entdeckung stellt einige Science-Fiction-Konzepte über Gehirn-Computer-Schnittstellen in Frage und legt nahe, dass selbst neuronale Schnittstellen durch unsere inhärente Verarbeitungsgeschwindigkeit von 10 Bit pro Sekunde begrenzt wären.

(www.caltech.edu)

KI menschliches Denken Informationsverarbeitung