Mehr zu braunen Zwergen und anderen astrophysikalischen Objekten
Mithilfe der Atomspektroskopie lässt sich die Zusammensetzung von Drogen oder Schadstoffen ebenso bestimmen wie die Zusammensetzung der Atmosphäre von Sternen. Dies ist möglich, da jedes Element einen einzigartigen "Fingerabdruck" besitzt. Dieser besteht aus den Elektronen und den Energieniveaus der Elektronen. Es gibt verschiedene Arten der Atomspektroskopie. Sie basieren alle auf Messungen der Elektronenübergänge der jeweiligen Energieniveaus. Diese ändern sich, je nachdem, ob während der Erregung Energie aufgenommen oder während des Zerfalls in den Grundzustand Energie abgegeben wird. Die astrophysikalische Infrarotspektroskopie hat in den letzten Jahren enorme Fortschritte gemacht. Der Grund dafür sind neue erdgebundene oder satellitengestützte Teleskope, mit Spektrometern für den mittleren oder hochauflösenden Infrarotbereich. Es war jedoch nicht möglich, die beobachteten stellaren und substellaren Spektren hinreichend zu analysieren, da zu zahlreichen, nicht terrestrischen atomaren Spezies und Molekülen keine umfassende Datenbank existiert. Stellen Sie sich vor, Sie müssten eine geheime Nachricht entschlüsseln, ohne den für die Verschlüsselung verwendeten Code zu kennen. Im Rahmen des EU-finanzierten LAB Astrophysics-Projekts arbeiteten Forscher daran, die Eigenschaften subsolarer Objekte (SSOs) besser zu verstehen. Bei spektralen Messungen und Analysen dieser subsolaren Objekte treten besondere Schwierigkeiten auf. Auf SSOs wie ultrakühlen Zwergsternen (UCDs, Ultra Cool Dwarfs) oder braunen Zwergen herrschen relativ niedrige Temperaturen und ihre Atmosphären sind komplex aufgebaut. Aufgrund der niedrigen Umgebungstemperaturen wird nicht genügend Wärmeenergie frei. Deshalb erreichen die Atome keine höheren Energieniveaus und die Spektren werden von schwieriger messbaren Infrarotübergängen tief liegender höherer Energieniveaus dominiert. Den am LAB Astrophysics-Projekt beteiligten Forschern gelang es, neben der Strahlungsdauer von neutralem Kalzium, Mangan, Chrom und Yttrium auch die zugehörigen Übergangsstärken (Oszillatorstärken) zu bestimmen.Mithilfe der neu bestimmten Oszillatorstärken konnten die Forscher wichtige Elektronenübergänge für die Klassifizierung der bisher wenig erforschten Atmosphärenzusammensetzung kühler stellarer und substellarer Objekte ermitteln. Die Ergebnisse des LAB Astrophysics-Projekts bedeuteten eine erhebliche Weiterentwicklung bezüglich der Klassifizierung komplexer astrophysikalischer Infrarotspektren. Diese Innovationen sollten eine genaue Charakterisierung der Elementarzusammensetzung von staubverdeckten Objekten ermöglichen. Zu den staubverdeckten Objekten gehören z. B. Zentren von Galaxien, interstellare Medien und kühle Objekte wie braune Zwerge und Planeten außerhalb des Sonnensystems.
