Ein internationales Forscherteam hat als erstes ein Bose-Einstein-Kondensat im Weltraum unter Schwerelosigkeit erzeugt. Dies wurde in einer Pressemitteilung auf Phys.org angekündigt.
Bose-Einstein-Kondensat ist eine Substanz, die von Bosonen gebildet wird - Teilchen, die sich im gleichen Quantenzustand befinden können. Dies unterscheidet sie von Fermionen (zum Beispiel Elektronen), die dem Pauli-Ausschlussprinzip unterliegen.
Diese Eigenschaft ermöglicht es Bosonen bei extrem niedrigen Temperaturen, mit bloßem Auge sichtbare Quanteneffekte wie Superfluidität zu zeigen, bei denen Quantenflüssigkeit ohne Reibung durch Risse austreten kann. Wenn eine Quantenflüssigkeit Kristalle bildet, wird diese Materie als superfluider Feststoff (Supersolid) bezeichnet.
Laut Wissenschaftlern kann ein solcher Materiezustand nützlich sein, um überempfindliche Sensoren zu erzeugen, die beispielsweise Gravitationswellen aufzeichnen können. Es ist jedoch schwierig, ein Bose-Einstein-Kondensat in Gegenwart der Schwerkraft zu erhalten. Daher haben Wissenschaftler versucht, es im freien Fall herzustellen. Die Forscher entwickelten ein kompaktes elektronisches Gerät, das Rubidium-87-Atome auf extrem niedrige Temperaturen abkühlen kann, und lieferten es an Bord einer Rakete in eine Höhe von 243 Kilometern.
Das Bose-Einstein-Kondensat wurde in 1,6 Sekunden hergestellt. Während die Rakete auf die Erde fiel, gelang es dem Gerät, in sechs Minuten 110 programmierte Experimente durchzuführen.
Zuvor, im August, wurde berichtet, dass NASA-Wissenschaftler an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) erstmals ein Bose-Einstein-Kondensat durch Abkühlen von Rubidiumatomen auf eine Temperatur von einem Zehnmillionstel Grad über dem absoluten Nullpunkt hergestellt haben. Dies ist ungefähr drei Grad niedriger als die durchschnittliche Temperatur im Weltraum.