Weiße Zwerge stellen den Endzustand der meisten Sterne dar und können als "Standardkerzen" für die Astronomie dienen, wenn sie in Supernovae vom Typ Ia explodieren. Die Zustände hoher Energiedichte, die in Weißen Zwergen existieren, sind jedoch extrem schwer zu erreichen und im Labor zu messen, so dass theoretische Vorhersagen unter diesen Bedingungen weitgehend ungetestet sind.

Am European XFEL leiteten nun wir ein internationales Team, das mit dem ReLaX-Laser ähnliche Bedingungen wie in den Hüllen Weißer Zwerge erzeugte und diesen extremen Materiezustand mit dem Röntgen-freie-Elektronen-Laser unter Verwendung der Röntgen-Thomson-Streuung untersuchte. Ziel war es, wichtige Plasmaparameter wie Temperatur, Dichte und Ionisation zu bestimmen. Wir konnten einen großen Datensatz von sehr hoher Qualität erreichen, der beispiellose Einblicke in die Zustandsgleichungen für extreme astrophysikalische Materiezustände liefern wird. Gleichzeitig werden wir die Daten zum Benchmarking von Modellen für die komplexe Physik der intensiven Laser-Materie-Wechselwirkung nutzen, die für viele Anwendungen relevant ist: von der Laser-Materialbearbeitung bis zur möglichen Energiegewinnung durch Kernfusion.

Für diese Experimente wurde unser Team von der Universität Rostock durch Wissenschaftler und Studenten der Stanford University, des SLAC National Accelerator Laboratory, der École Polytechnique, der Queens University of Belfast, des Lawrence Livermore National Laboratory, des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf, des European XFEL und des GSI Helmholtzzentrums für Schwerionenforschung unterstützt.