Die ORIGINS PhD Awards für herausragende Doktorarbeiten im Bereich der Astro-, Kern- und Teilchenphysik sowie der Biophysik werden einmal im Jahr verliehen. Das Auswahlkomitee, unsere Cluster Emeriti, waren von zwei Arbeiten ganz besonders beeindruckt: Die Dissertation ,,Accretion onto black holes across the mass scale” von Dr. Riccardo Arcodia und die Dissertation ,,Hadean water-dew cycles drive the evolution of DNA and protocells’’ Dr. Alan Ianeselli.
Begegnungen mit Schwarzen Löchern
Riccardo Arcodia beschäftige sich in seiner Dissertation mit der Physik von Gas, das sich in unmittelbarer Nähe um schwarze Löcher bewegt. Er erstellte ein Modell für das bisher kaum verstandene Zusammenspiel zwischen der kühlen Akkretionsscheibe, die in UV und optischem Licht strahlt, und der darüber liegenden heißen Corona, die Röntgenstrahlen emittiert. Er zeigte, dass Scheibe und Corona magnetisch gekoppelt sind, und dass dieses Modell sowohl für supermassereiche schwarze Löcher wie auch für die viel leichteren, stellaren schwarzen Löcher in Röntgendoppelsternen funktioniert.
Zudem entdeckte Riccardo Arcodia mit dem Röntgen-Satelliten eROSITA quasi-periodische Eruptionen (QPE) von zwei ansonsten ruhenden Galaxien und konnte dies mit einer Begegnung des zentralen schwarzen Loches mit einem anderen kompakten Objekt erklären. ,,Das Ergebnis in Bezug auf QPEs ist spektakulär und hat bereits große Auswirkungen, nämlich ein vielzitierter Artikel in der Fachzeitschrift Nature“, betonte das Auswahlkomitee.
Bausteine des Lebens in Tautropfen
Alan Ianeselli entwickelte ein Labor-Experiment, das es ihm ermöglichte, Wasserzyklen nachzustellen, wie sie auf der jungen Erde vor vier Milliarden Jahren im sogenannten Hadaikum vorkamen. Er entdeckte dabei, dass Tautröpfchen, die durch Temperaturgradienten entstehen, lokale Schwankungen im Salzgehalt einer teilweise mit Wasser gefüllten Pore hervorrufen. Es zeigte sich auch, dass diese Änderungen der Ionenstärke groß genug sind um doppelsträngige DNA zu trennen, was eine Voraussetzung für präbiotische Replikationschemie ist.
Um zu zeigen, dass diese taugetriebene Strangtrennung eine molekulare Evolution ermöglichen kann, beschleunigte er die ansonsten unerträglich langsamen Reaktionen mit Polymerasen (Enzyme, welche die Nukleinsäuren der DNA oder RNA herstellen). Dabei entdeckte Alan Ianeselli, dass sich lange DNA-Stränge an der Luft-Wasser-Grenze ansammelten und tatsächlich Sequenzen aus repetitiven und strukturierten Nukleotidenkompositionen entwickelten. ,,Die Strahlkraft seiner Forschung,“ hob das Auswahlkomitee hervor, ,,reicht bereits weit über die Forschungsgemeinschaft hinaus in die öffentliche Diskussion“.
