Indholdsfortegnelse Forrige afsnit Næste afsnit Instituttets årsberetning - publikationsliste - forbrug

Institut for Fysik og Astronomi

Igangværende forskningsprojekter

Atom‑ og molekylefysik

Klyngefysik og biomolekyler

Professor Jens Ulrik Andersen, lektor Lars Henrik Andersen, lektor Ejvind Bonderup, docent Preben Hvelplund og lektor (Skou stipendiat) Steen Brøndsted Nielsen:

Der udføres fotoabsorptionsstudier af biomolekyler fra biologisk relevante systemer, for eksempel forskellige versioner af GFP, ved Instituttets elektrostatiske lagerring ELISA. Øjets lysabsorberende retinalmolekyle studeres for at opnå forståelse af de molekylære mekanismer bag farvesyn. Molekylers indre dynamiske egenskaber studeres under vakuumbetingelser med hurtige femtosekund laserpulser ved en mindre accelerator. Tidsskalaen for UV fotodissociation af nukleotidioner undersøges i ELISA for bedre at forstå energiomsætningsprocesser i DNA. Fotofysikken af fotosensorer, der indgår i fotodynamisk cancerterapi, karakteriseres vha. ELISA. Ved ASTRID benyttes synkrotronstråle circulær dichroisme til at beskrive strukturen af DNA‑byggesten i vandig opløsning. Coulombeksplosioner af dobbeltladede negative metalionkomplekser studeres i gasfasen, og den frigjorte translationsenergi bestemmes. Dianioner skabes ved kollisioner med Na og undersøges med laserteknikker med hensyn til spektroskopi i ELISA. Ved Instituttets lagerring ASTRID undersøges molekylære processer ved stød med lavenergetiske elektroner specielt med henblik på elektronløsrivelsesprocesser og fragmentering af molekyler under elektronindfangning. Dobbeltladede negative molekylære ioner studeres i gasfasen via spredningsforsøg med frie elektroner ved ASTRID og Instituttets elektrostatiske lagerring ELISA.

Kvanteoptik og kolde atomer, ioner og molekyler

Professor Klaus Mølmer, lektor Michael Drewsen, lektor Lars Bojer Madsen og lektor Michael Budde:

Inden for kvanteoptik er vekselvirkningen mellem lys og kolde indfangede gasser blevet studeret med henblik på lagring af optisk information i atomerne. En omfattende kvanteteori er blevet formuleret for præcisionsmålinger og kvanteinformatikstudier, og der er arbejdet med teorien for tomografi af kvantetilstande dels med henblik på analyser af roterende molekyler, dels med henblik på bevægelse i 2 og 3 dimensioner. Ikke‑lineære fænomener er blevet studeret i forbindelse med vekselvirkningen mellem intense femtosekund laserpulser og atomer og molekyler. Metoder til dannelse og detektion af atomar Bose‑kondensatstråler og molekylære Bose‑kondensater er blevet analyseret. Kvantelogiske enheder baseret på vekselvirkningen mellem kolde atomare ioner og lysfelter er under udvikling. Til studier af enkelte molekyler er teknikker baseret på kolde og rumligt lokaliserede molekylioner blevet undersøgt. En teknik til bestemmelse af indfangede molekylioners rotationelle temperatur er blevet grundigt testet. Første eksperimenter med henblik på lagring af kvantetilstande af lys i Coulomb‑krystaller bestående af atomare ioner er blevet udført. Et laboratorium til eksperimentelle studier af kolde atomare Bose‑ og Fermi‑gasser er under opbygning bl.a. med fokus på dannelse af kolde molekyler ved brug af lysgitre. De første eksperimenter med laserkølede og magnetisk indfangede atomare gasser er blevet foretaget. 

CERN‑relateret atomfysik

Lektor Paul Bowe, lektor Jeffrey Hangst, lektor Helge Knudsen, Steno‑stipendiat Niels Madsen, laboratorieleder Søren Pape Møller, lektor Allan Sørensen og lektor (Skou‑stipendiat) Ulrik I. Uggerhøj: 

Denne gruppe arbejder med atomfysiske emner i tilknytning til forskningscentret CERN. Her kan aktiviteterne opdeles på hvilken facilitet der anvendes:

 Ved Antiproton Deceleratoren (AD) har kollaborationerne ALFA, ASACUSA og ACE deltagelse af Århus‑forskere. ALPHA eksperimentet, som er efterfølgeren til ATHENA, der dannede de første antibrint atomer på AD'en i 2002, vil starte i 2006. ALPHA's formål er at fange antibrint atomer for at deres spektrum kan sammenlignes med brint. ALPHA, med Århus i spidsen, fortsætter den stærke konkurrence med Harvard's ATRAP for at komme først til målet. Kollaborationen ASACUSA har også som formål at undersøge antibrint, men i stedet for ALFA's måling af optiske overgange vil ASACUSA måle mikrobølgeovergange. Desuden har ASACUSA som en anden del af sit virke at undersøge den ionisation der sker når langsomme antiprotoner støder med atomer, og det resulterende energitab. Kollaborationen ACE undersøger muligheden for at anvende antiprotoner til at forbedre behandlingen af visse tumorer ved stråleterapi. 

Ved CERN's SPS accelerator studeres energitabet for ultra‑relativistiske tunge ioner, hvor man har fundet teoretisk at et væsentligt bidrag kommer fra pardannelsesprocesser. Ligeledes er sandsynligheden for at sådanne ioner vinder eller taber ladning ved stød med atomer blevet undersøgt. Disse processer er af stor betydning for levetiden af ultrarelativistiske ioner i den kommende LHC accelerator, og for muligheden af at ekstrahere disse ioner fra LHC gennem bøjede krystaller. Fotonudsendelse og pardannelse fra lette, ultrarelativistiske partikler i ekstremt stærke elektriske felter er også blevet undersøgt eksperimentelt. 

Atomare kollisioner  

Atomare kollisioner er undersøgt af lektor Finn Folkmann, der har anvendt Partikel Induceret Røntgenstråling (PIXE) til analyse af arkæologiske prøver fra Moesgård Museum og arbejdet på etablering af et proton‑beam i luft til analyse af større objekter. Der er også foretaget analyse af magnetiske støvlag målt fra rovere på Mars ved PIXE og røntgenfluorescens. Endvidere har Finn Folkmann med gæster fra Paris, Daresbury, Belfast og Dublin gennemført forsøg med synkrotronstråling ved ASTRID, hvor absolutte tværsnit for fotoionisation er målt for højtladede ioner som Fe, Kr, Rb og Xe, produceret i en Elektron Cyclotron Resonans Ionkilde. Professor David Field og hans gruppe har arbejdet ved ASTRID og opbygget nyt eksperimentelt udstyr til at undersøge vekselvirkning af kolde elektroner med stof. Første resultater med det ny udstyr er fundet for eddikesyre og fluorobenzen i et hidtil uudforsket område. Disse eksperimenter viser hvor effektive lavenergi‑elektroner er til kemiske undersøgelser. Ved gas‑fase undersøgelser er tværsnit for overgange fra en tilstand til en anden udledt fra eksperimentelle data for uelastiske kollisioner med vand, følsomme for lavenergetiske rotationstilstande, hvilket åbner ny muligheder for uelastiske elektron‑kollisioner. Lektor Erik Horsdal Pedersen har undersøgt overgange inden for en hovedskal i højt anslåede Rydberg atomer. Multifoton overgange i MHz området er målt, og resonanser og deres bredder er målt i analogi med kernemagnetiske resonanser (NMR) i svage magnetfelter (1‑100 Gauss). Kvantedefekt modificeringer for brintlignende skal‑strukturer betyder noget for lave angulære momenter, mens tilstandene med maksimale angulære momenter opfører sig helt som brintlignende tilstande.

C14‑datering

Lektor Jan Heinemeier og lektor Henrik Kjeldsen: AMS ¹⁴ C dateringslaboratoriet er et bredt tværfagligt projekt der har status som nationalt instrumentcenter. Laboratoriet foretager kulstof‑14 dateringer ved hjælp af acceleratormassespektrometri (AMS) på materiale af hovedsagelig geologisk, atmosfærekemisk og arkæologisk interesse. AMS‑metoden består i en præcis massespektrometrisk måling af den radioaktive kulstofisotop ¹⁴ C. Målingen udføres med IFA's tandemaccelerator og apparatur i tilknytning hertil. I 2001 blev instrumentparken udvidet med et konventionelt massespektrometer til måling af stabile isotoper af brint, kulstof, kvælstof, ilt og svovl, som nu indgår som en vigtig del af vores forskning. Laboratoriet støttes af Forskningsrådet for Natur og Univers, og finansieres til dels ved brugerbetaling.

AMS‑metoden er en højfølsom ¹⁴ C‑målemetode, der kan behandle prøver med meget lavt kulstofindhold, 1 milligram eller ‑ i favorable tilfælde ‑ helt ned til 0,1 mg kulstof. I modsætning hertil kræver den traditionelle ¹⁴ C‑metode, hvor prøvens radioaktivitet måles, en prøvemængde på 1‑10 gram kulstof. Omsat til et praktisk eksempel: hvor man til datering af et menneskeskelet ved den ældre metode var tvunget til at ofre en hel lårbensknogle, kan man med AMS‑metoden nøjes med at udtage en ganske lille del og hertil vælge et optimalt sted på knoglen. Den enorme reduktion af fordringen til prøvestørrelse har betydet, at langt flere forskningsområder end hidtil har kunnet drage fordel af ¹⁴ C‑metoden. For eksempel er det nu muligt at datere den fossile mikrofauna (foraminiferer) i sedimentkerner fra havbunden og dermed tidsbestemme de klimatiske skift, som kan aflæses af ændringerne i faunaens artssammensætning.

Laboratoriets forskningsaktivitet er karakteriseret ved en tæt integration af metodeudvikling med grundforskningsopgaver inden for de tværfaglige områder, som brugergrupperne repræsenterer. De vigtigste forskningsområder ligger inden for geologi og klimahistorie, grundvand, miljø/forurening, atmosfærekemi, ¹⁴ C‑metodeudvikling og arkæologi, herunder studier af forhistoriske kostvaner ved hjælp af stabile isotoper. Endelig er metodeudvikling i forbindelse med retsmedicinske anvendelser på vej frem. Der gøres her brug af den kraftige "bombepuls" i atmosfærens ¹⁴ C‑indhold, skabt af atombombeforsøgene efter Anden Verdenskrig, til en præcis aldersbestemmelse af forskellige typer væv fra omkomne personer.

Nanofysik og "condensed matter"‑fysik (CM)

Overfladefysik

Forskning i overfladefysik og ‑kemi dækker et bredt område fra katalyse og korrosion til elektronstruktur og mange‑partikel fysik. Overflader og deres egenskaber spiller desuden en afgørende rolle i nanoteknologi, dels fordi overfladen har stor betydning for små objekter, dels fordi overfladefysikkens eksperimentelle teknikker er velegnede til undersøgelser på nanoskalaen. Ved IFA koncentrerer forskningen sig om den geometriske struktur af overflader og tilhørende adsorbater, som undersøges med scanning probe teknikker (Scanning Tunnelling Microscopy, STM og Atomic Force Microscopy, AFM).

Teoretisk overfladefysik

Lektor Bjørk Hammer ( www.phys.au.dk/~hammer )

Mange fysiske og kemiske processer på overflader er dominerede af egenskaber, der knytter sig til overfladestrukturen på det atomare niveau. En teoretisk forståelse af processerne tager derfor sit udgangspunkt i en kvantemekanisk beskrivelse af atomernes vekselvirkning. Ved Aarhus Universitet benyttes den såkaldte tæthedsfunktionalteoretiske metode til at bestemme elektronernes kvantemekaniske bølgefunktioner. Ud fra disse kan det beregnes, hvilke geometriske strukturer af atomer, der er mest stabile, ligesom det kan vurderes, hvor sandsynlige reaktioner atomerne imellem er. Metoden benyttes enten til at forudsige egenskaberne af nye materialer eller til i samarbejde med eksperimentelle forskningsgrupper at fortolke faktiske observationer. En række forskellige projekter er blevet gennemført, rækkende fra undersøgelsen af få‑atomers guld‑klyngers katalytiske egenskaber på forskellige bærematerialer, over oxidoverfladers perfektionsgrad og vekselvirkning med små molekyler til studier af ædelmetaller udsat for høje tryk af reaktive gasser.

Scanning Tunneling Microscopy

Professor Flemming Besenbacher, professor Ivan Stensgaard, lektor Erik Lægsgaard, adjunkt Trolle Linderoth (www.inano.dk/spm):

Metaloxidoverflader spiller en central rolle for en lang række af teknologisk vigtige processer såsom katalyse, fotokatalytisk brintproduktion, gasdetektorer og i forbindelse med biokompatibilitet af fx implantater. I iNANO SPM‑gruppen har vi igennem de seneste år fokuseret på studier af titandioxidoverflader (TiO ₂ ), som er blevet et af de mest velstuderede modelsystemer for oxidoverfladers vekselvirkninger med adsorbater. Vi har i 2005 opnået meget vigtig indsigt i, hvilke defekter eller adsorbater, der er til stede på den "rene" TiO ₂ ‑overflade. Dette er meget vigtig information, da man er nødt til at kende overfladens beskaffenhed før man overhovedet kan begynde af lave meningsfulde undersøgelser af overfladens reaktivitet. Specielt har man længe troet, at de dominerede overfladedefekter er manglende oxygenatomer, såkaldte vakancer, men vi har vist, at de vakancer under alle realistiske forhold meget hurtigt vil reagere med vandmolekyler, hvilket medfører, at hydroxylgrupper er den altdominerende "defekt" på TiO ₂ ‑overfladen. Disse resultater har vidtrækkende konsekvenser for fortolkningen af både egne og andres tidligere eksperimentelle data.

iNANO SPM‑gruppen råder i dag over et unikt STM, der kan opnå atomar opløsning selv under et gastryk på op til 1 atmosfære. Vi har tidligere demonstreret instrumentets ydeevne ved at korrigere en tidligere beskrevet struktur af carbonmonoxid på platinoverfladen Pt(111), som var blevet brugt som et eksempel på, at der dannes adsorptionsstrukturer ved højt tryk, som ikke kan genfindes i et vakuumkammer ‑ et resultat med vidtrækkende konsekvenser, idet data opnået under vakuum ofte forventes at kunne overføres direkte til en realistisk industriel katalytisk reaktion, som foregår under langt højere tryk og temperatur. Vi finder derimod, at ens strukturer kan observeres såvel under vakuum som under højt tryk. Senest har vi dog anvendt højttryks‑STMet til at observere det tidslige forløb af faseseparationen af en guld/nikkel‑overfladelegering, som vi fortolker som dannelse af nikkelcarbonyl, Ni(CO) ₄ , som er en flygtig forbindelse og derfor forlader overfladen under reaktionsbetingelserne. Au/Ni‑legeringen forsøges anvendt industrielt som katalysator for water‑gas shift reaktionen, så vores nye resultater må tages i betragtning under udviklingen af disse nye katalysatorer.

En lovende strategi til at fremstille funktionelle molekylære nanostrukturer er molekylær selvsamling, dvs. spontan association af molekyler til organiserede strukturer, drevet af intermolekylære vekselvirkninger. I iNANO SPM‑gruppen har vi anvendt STM til i fundamentale modelsystemer at studere sådanne organiserede molekylære strukturer på overflader, samt at afdække de dynamiske processer og intermolekylære vekselvirkninger der kontrollerer deres dannelse. Vi har senest rapporteret en overraskende effekt i diffusionen af større organiske molekyler på overflader, specielt det såkaldte Lander‑molekyle, der består af et vandretliggende bræt påsat fire "ben", der løfter brættet fra overfladen. Det viser sig, at hvis man med STM‑tippen roterer Lander‑molekylet, ændres dets diffusionsfrekvens drastisk med flere størrelsesordener. Teoretiske beregninger har vist, at denne effekt skyldes, at det roterede Lander‑molekyles dimensioner passer dårligere ned i hullerne mellem overfladens atomer ‑ en nøgle og lås‑effekt. 

Biologiske studier med Atomic Force Microscopy  

Professor Flemming Besenbacher, akademisk medarbejder Morten Foss:

Vekselvirkningen mellem et biomateriale og et biologisk system afhænger af grænsefladens topografi og kemi. Et område af stor interesse er design af nye forbedrede ortopædiske implantatoverflader til fx kunstige hofter og rygstabilisering. Da biosystemet består af både biomolekyler og celler går den relevante længdeskala for undersøgelse og udvikling af biokompatible materialer fra nanometer til millimeter. Det er ønskeligt dels at tiltrække og stimulere de knogledannende celler (osteoblaster) samtidig med at de knoglenedbrydende cellers (osteoklaster) aktivitet hæmmes. Dette kan bl.a. gøres ved syntetisere implantatoverflader, som gør dem attraktive for osteoblaster. 

I iNANO‑SPM gruppen studerer vi dannelse og remodellering af knogle på nanometerskala. Dette involverer aspekter lige fra proteinadsorption og knogle‑celle adhæsion på modeloverflader med velkarakteriserede overfladestrukturer og kemier til undersøgelse af implantat/knogleprøver fra in vivo forsøg. Der måles normalt i væskefase for at have forhold, der minder om de fysiologiske. For eksempel har vi vist, at osteoblaster reagerer på en lang række forskellige topografiske mikrostrukturer, som også giver anledning til forskellige grader af knogledannelse/mineralisering. Dette kan få betydning for nye generationer af implantater. Ud over implantatstudierne undersøger vi den indledende mineralisering af den organiske matrix i vækstzoner. Disse studier kan give ny viden om sygdomme som skoliose, hvor der gennem barndommen udvikles skæv ryg.

Materialefysik

Professor Jørgen Bøttiger og hans tyndfilmsgruppe har i det forløbne år arbejdet videre med fremstillingen af Cr ₂ N‑Cu multilag med bilagstykkelser af størrelsesordenen 2‑5 nm ved brug af reaktiv magnetron sputtering. Nanostrukturen og den termiske stabilitet af de fremstillede film er blevet studeret med røntgendiffraktion og transmissions‑elektronmikroskopi. Ved synkrotronen i Grenoble er strukturen af nanokompositter bestående af krystallinske Cu korn med Ag opløst og Ag korn med Cu opløst blevet undersøgt under groning og efterfølgende varmebehandling. Nanokompositterne blev deponeret med magnetron sputtering som amorfe film, der hurtigt transformeredes til to krystallinske faser. Ved den efterfølgende varmebehandling observeredes kornvækst, og opløseligheden af Ag i Cu og Cu i Ag blev mindre.

Nanofotonik

Aktiviteterne i nanofotonik gruppen ved IFA omhandler forskellige metoder til syntese og analyse af materialer. I professor Martin Kristensens gruppe forskes der dels i optiske nano‑komponenter med 2‑dimensionale fotoniske båndgab til optoelektronik og biosensorer, og dels i biooptiske teknikker til at undersøge proteiners struktur og dynamik. I lektor Peter Ballings gruppe forskes i laserbaseret nano‑ og mikrostrukturering af overflader med henblik på modificering af deres optiske, mekaniske, kemiske og biologiske egenskaber. Metallers reaktionsdynamik studeres med ultrakorte laser‑ og røntgenpulser.

Teoretisk condensed matter

Professor Niels Egede Christensen, docent Hans Fogedby og lektor Axel Svane:

I teoretisk faststoffysik foretages kvantemekaniske beregninger af elektroniske, optiske, kohæsive og magnetiske egenskaber af halvledere og metaller, supergitre, grænseflader og punktdefekter. Nye højtryksfaser af halvledere og alkalimetaller er blevet identificeret i samarbejde med eksperimentalfysikere. Der udvikles nye metoder til beregning af optiske egenskaber af halvledere, formalismer, der medtager elektron‑hul korrelationer og dermed eksitoneffekter. Lokaliserede elektrontilstande og Mott‑overgange i materialer med stærkt korrelerede elektronsystemer er blevet studeret. Endvidere arbejdes der med en dynamisk beskrivelse af ikke‑ligevægtssystemer baseret på feltteori og numeriske simuleringer med henblik på undersøgelser af grænsefladevækst og andre ikke‑ligevægtsproblemer indenfor bløde materialer og biologisk fysik.

Subatomar fysik og astrofysik

Subatomar fysik

Few‑body gruppen (lektorerne Aksel S. Jensen og Dimitri V. Fedorov) har studeret sammenhængen mellem to‑partikel resonanser og tre‑partikel continuumsstrukturer og endvidere generaliseret beskrivelsen af to‑partikel henfald af tre‑partikel resonancer. En halvanalytisk formulering er opnået for zero‑range approximationen (med T. Sogo og O. Sørensen) for N‑boson systemer specielt anvendelig til at studere correlationer i Bose‑Einstein condensater med både en og to komponenter.

Gruppen i eksperimentel subatomar fysik (lektorerne Karsten Riisager (orlov på CERN indtil september 2008) og Hans Fynbo) arbejder fortrinsvis med henfalds‑ og reaktionsstudier med eksotiske atomkerner ved ISOLDE faciliteten på CERN. Henfaldsstudier af kernerne ¹² B og ¹² N rettet mod forståelsen af den meget vigtige kerne ¹² C er fortsat, og de astrofysiske konsekvenser er ved at blive fastlagt. Dette projekt vil blive afsluttet med yderligere to eksperimenter i løbet af 2006. Henfaldet af kernen ¹¹ Li er meget komplekst og er studeret af gruppen igennem flere omgange. De seneste data giver korrelationerne mellem ladede partikler; analysen her er i gang og forventes afsluttet næste år. Nye studier af henfaldet af isotopen ¹⁷ Ne vil blive påbegyndt i år, også her med fokus på korrelationer mellem ladede partikler. Reaktionsstudier ved post‑acceleratoren REX‑ISOLDE med isotopen ⁹ Li er fortsat, og et nyt projekt omkring ¹¹ Be er påbegyndt. Med reaktionen ¹¹ Be(d,p) ¹² Be kan dette projekt bidrage til forståelsen af om det magiske tal N=8 bevares for et eksotisk system som ¹² Be. Endelig er et nyt projekt omkring henfald og reaktionsstudier af ustabile kul‑isotoper under opstart. Gruppen er også involveret i et formidlingsprojekt med sigte på samarbejde med gymnasier omkring måling af byger af kosmiske stråler (DUKS).

Stjernefysik

Gruppen bestod i 2005 af professorerne Jørgen Christensen‑Dalsgaard og David Field, lektorerne Søren Frandsen og Hans Kjeldsen, samt forskningslektorerne Torben Arentoft og Frank Grundahl. Gruppens aktiviteter omhandler undersøgelser af stjerners egenskaber, specielt gennem observation og analyse af stjernesvingninger. 

Gruppen har, blandt andet, beskæftiget sig med udvikling af metoder til tilpasning af stjernemodeller til observerede egenskaber, videreudvikling af metoder til beregning af stjernemodeller og beregning af omfattende serier af modeller, såvel som analyse af metoder til behandling af asteroseismiske data. Ud fra observationer fra GONG‑ netværket og SOHO‑satellitten har gruppen udført inversion til bestemmelse af Solens indre rotation, specielt i Solens konvektionszone, ligesom den har forsket i effekten af hurtig rotation på stjernesvingninger. Gruppen har foretaget observationer og analyse af farve‑lysstyrke‑diagrammer for stjernehobe samt formørkelsesvariable dobbeltstjerner i hobene. Desuden har den i sådanne hobe studeret pulserende stjerner med relativt store amplituder (delta Scuti og gamma Doradus stjerner) samt søgt efter sollignende svingninger i røde kæmpestjerner. Blandt gruppens vigtigste aktiviteter var observation af sollignende svingninger af stjerner, specielt ved hjælp af Doppler‑teknikken, og analyse af disse og andre observationer. Desuden indgår detaljerede modelberegninger for alfa Centauri‑systemet, med henblik på fortolkning af observationer af svingninger af stjernerne i systemet, og forberedelser til asteroseismiske undersøgelser på basis af data fra den amerikanske Kepler satellit, med planlagt opsendelse i 2008. Gruppen har medvirket til en flytning af spektrografen FIES til en ny bygning på det Nordiske Optiske Teleskop (NOT), hvor den er koblet til kikkerten med en 50 meter lang optisk fiber. FIES vil blive sat i normal drift i 2006 og vil indgå i vores studier af stjernernes fysik ved at bidrage med målinger af variationer af stjerners radialhastigheder forårsaget af svingninger eller bevægelser om et fælles tyngdepunkt i formørkelsesvariable. Gruppen har også, i forhold til sin størrelse, etableret et omfattende formidlingsprogram, som bl.a. indeholder foredragsaktiviteter, folkeskoleerhvervspraktik og gymnasieprojekter.

Inden for studiet af stjernedannelse har arbejdet i det seneste år fortrinsvis været koncentreret om at undersøge hvilke karakteristika der kendetegner OMC1 (Orion Molecular Cloud 1). Et meget detaljeret studium af hvad der kendetegner det materiale, som skydes ud fra en protostjerne mens den dannes, vil i løbet af kort tid blive publiceret. Dette arbejde er baseret på data fra observationer med Canada‑Frankrig‑Hawaii Teleskopet og ESOs VLT. Der er udviklet et sæt værktøjer til at studere turbulens i OMC1 på skalaer, som er næsten to størrelsesordner mindre end hidtil muligt. Et vigtigt resultat af disse undersøgelser er, at det interstellare medium i OMC1 ikke er fraktalt, men viser en præference for visse afstands‑ og hastighedsskalaer, som kan relateres til stjernedannelse. Dette studium har allerede resulteret i flere publikationer og har også ført til udviklingen af en teknik til genkendelse af strukturer, som også kan anvendes uden for astronomien. De første skridt i retning af en udbredelse ind på radioastronomiområdet, som forberedelse til ALMA, er forløbet godt med observationstid på GMRT (Giant Metrewave Radio Telescope) i Indien og et samarbejde med Jodrell Bank (England).

Kosmologi, galakser og kompakte objekter

Lektor Jes Madsen har arbejdet med quark‑stof i det tidlige univers, i neutronstjerner, samt i relativistiske tungion‑kollisioner. Han har desuden studeret den mulige forekomst af strange quark‑stof i kosmisk stråling, samt neutrinofysik i det tidlige Univers. 

Lektor Steen Hannestad har arbejdet med sammenhængen mellem partikelfysik og kosmologiske observationer. Specielt er der blevet udført studier af neutrinofysik og mulig evidens for superstrengteori i den kosmiske baggrundsstråling. I gruppen er der desuden arbejdet med kosmisk stråling med ultrahøj energi, neutrinofysik og kosmologi, modeller for vekselvirkende neutrinoer i forbindelse med kosmologisk strukturdannelse samt med modeller for kosmologisk inflation, specielt studiet af genopvarmning af Universet efter inflationsfasen. 

Lektor Bjarne Thomsen har fortsat samarbejdet med "Dark Cosmology Centre", KU, om studiet af gammaglimt objekter og deres værtsgalakser. Han har i den forbindelse videreudviklet en pipeline til automatisk reduktion af infrarøde optagelser med et kamera på det Nordiske Optiske Teleskop. Desuden er der i denne del af gruppen arbejdet med dybe spektroskopiske observationer af kvasarer i det tidlige Univers med henblik på at finde svagt, udstrakt lys fra brintgas (Lyman‑alfa overgangen) knyttet til kvasarerne. Docent Poul Erik Nissen har bestemt forekomsterne af Li ⁶ og Li ⁷ isotoperne i gamle, metalfattige stjerner ud fra analyse af spektre observeret med ESOs VLT. Resultaterne er benyttet til undersøgelser af kernesyntesen i Universets Big Bang fase.