Atomphysik: „Verbotene”︁ Übergänge in Ionen: Ionenspektren liefern Informationen über Temperatur und Dichte in den Hüllen von Sternen

Abstract

Als Helium zu Beginn des Jahrhunderts im Labor spektroskopisch untersucht wurde, schien es zwei völlig getrennte Termsysteme aufzuweisen, ein Singulett‐System, in dem die Spins der beiden Elektronen antiparallel stehen (Gesamtspin S = 0) und ein Triplett‐System mit parallel ausgerichteten Elektronenspins (S = 1). Diese beiden Termsysteme lassen sich mit Hilfe des Elektronenspins einfach erklären. Lange Zeit galten aber Übergänge zwischen Systemen mit verschiedenem Gesamtspin — sogenannte Interkombinationsübergänge — oder mit gleicher Parität als spektroskopisch „verboten”︁ oder doch zumindest als exotisch. Heute werden gerade diese Übergänge für die Diagnose von Plasmen auf der Erde und im Weltall genutzt. Nachdem für diese schwachen Linien viele Jahre lang nur grobe Abschätzungen der Übergangswahrscheinlichkeiten möglich waren, gelangen kürzlich präzise Messungen am Schwerionen‐Speicherring und an einer Elektronenstrahl‐Ionenfalle. Diese fordern die Theorie nun zu sehr aufwendigen Strukturrechnungen heraus.