Mario Weigand

Aktive Galaktische Kerne

Galaxie Messier 51
Die Spektralgalaxie M51 beherbergt einen AGN vom Typ Seyfert 2.
Während meiner Diplomarbeit im Bereich der Röntgenastronomie habe ich mich mit Aktiven Galaktischen Kernen (engl. Active Galactic Nuclei, AGN) beschäftigt. Das AGN-Modell basiert auf einem supermassereichen schwarzen Loch in den Zentren von Galaxien. Materie aus der Umgebung wird akkretiert und heizt sich dabei auf. Die Akkretionsscheiben erreichen enorme Leuchtkräfte und können im Röntgenbereich beobachtet werden. In meiner Arbeit ging es um die Röntgen-Spektralanalyse von Spektren im 0,1 keV bis 10 keV Bereich, die mit dem Röntgen-Satellit XMM-Newton gewonnen wurden. Anhand verschiedener Merkmale können diese Objekte klassifiziert werden.

Nukleare Astrophysik

Planetarischer Nebel
Der planetarische Nebel M97. Interstellare Materie wird mit Produkten der stellaren Nukleosynthese angereichert.
Bis 2022 war ich wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Gruppe Experimentelle Astrophysik an der Goethe-Universität in Frankfurt. Das Forschungsfeld ist die Nukleare Astrophysik, die sich mit der Entstehung der Elemente in verschiedenen astrophysikalischen Szenarien beschäftigt.
Ein solches Szenario ist jedem bekannt: die Kernfusion im inneren der Sonne. Hier bilden sich Helium-Atomkerne aus Wasserstoff-Atomkernen, wobei die sogenannte pp-Kette der verantwortliche Prozess ist. Schwerere Elemente entstehen hier nicht, dazu bedarf es anderer Bedingungen. Fusion bis hinauf zu Eisen ist in Sternen möglich, die deutlich massereicher sind als unsere Sonne. Über Eisen hinaus bauen Neutroneneinfänge die schweren Elemente auf. Mein Fokus lag auf Messungen von Neutroneneinfangreaktionen.

Wissenschaftliche Veröffentlichungen

Hier ist nur eine Auswahl meiner wissenschaftlichen Veröffentlichungen zu sehen, eine vollständige Liste gibt es auf Google Scholar:

Google Scholar

Paper:
Gamma intensities for the β-decay of 97Zr
M. Weigand, S.F. Dellmann, B. Brückner, P. Erbacher, K. Eberhardt, C. Geppert, T. Heftrich, T. Kisselbach, D. Kurtulgil, M. Reich, R. Reifarth, M. Volknandt
Published in: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment: 167891 (2022)
Proceeding:
Reactor activations to constrain astrophysically relevant cross sections
Sophia Dellmann, René Reifarth, Mario Weigand, Klaus Eberhardt, Ruchi Garg, Christopher Geppert, Tanja Heftrich, Deniz Kurtulgil and Claudia Lederer-Woods
Published in: EPJ Web of Conferences 260, 11035 (2022)
Paper:
Stellar s-process neutron capture cross sections on 78,80,84,86Kr determined via activation, atom trap trace analysis, and decay counting
M. Tessler, J. Zappala, S. Cristallo, L. Roberti, M. Paul, S. Halfon, T. Heftrich, W. Jiang, D. Kijel, A. Kreisel, M. Limongi, Z.-T. Lu, P. Müller, R. Purtschert, R. Reifarth, A. Shor, D. Veltum, D. Vescovi, M. Weigand, and L. Weissman
Published in: PHYSICAL REVIEW C104, 015806 (2021)
Paper:
Determination of the 209Bi(n,γ)210gBi cross section using the NICE detector
K. Al-Khasawneh, E. Borris, B. Brückner, P. Erbacher, S. Fiebiger, K. Göbel, T. Heftrich, T. Kisselbach, D. Kurtulgil, C. Langer, M. Reich, R. Reifarth, B. Thomas, M. Volknandt, M. Weigand, K. Eberhardt, and R. Gernhäuser
Published in: PHYSICAL REVIEW C103, 065805 (2021)
Paper:
Thermal (n,γ) cross section and resonance integral of 171Tm
T. Heftrich, M. Weigand, Ch. E. Düllmann, K. Eberhardt, S. Fiebiger, J. Glorius, K. Göbel, C. Guerrero, R. Haas, S. Heinitz, J. Lerendegui-Marco, F. Käppeler, J. D. Kaiser, U. Köster, C. Langer, S. Lohse, F. Ludwig, R. Reifarth, D. Renisch, K. Scheutwinkel, D. Schumann, N. Wiehl, and C. Wolf
Published in: PHYSICAL REVIEW C99, 065810 (2019)
Paper:
Stellar 36,38Ar(n,γ)37,39Ar Reactions and Their Effect on Light Neutron-Rich Nuclide Synthesis
M. Tessler, M. Paul, S. Halfon, B. S. Meyer, R. Pardo, R. Purtschert, K. E. Rehm, R. Scott, M. Weigand, L. Weissman, S. Almaraz-Calderon, M. L. Avila, D. Baggenstos, P. Collon, N. Hazenshprung, Y. Kashiv, D. Kijel, A. Kreisel, R. Reifarth, D. Santiago-Gonzalez, A. Shor, I. Silverman, R. Talwar, D. Veltum, and R. Vondrasek
Published in: Phys. Rev. Lett. 121, 112701 (2018)
Paper:
66.7-keV γ-line intensity of 171Tm determined via neutron activation
M. Weigand, T. Heftrich, Ch. E. Düllmann, K. Eberhardt, S. Fiebiger, J. Glorius, K. Göbel, R. Haas, C. Langer, S. Lohse, R. Reifarth, D. Renisch, C. Wolf
Published in: PHYSICAL REVIEW C97, 035803 (2018)
Paper:
Spallation-based neutron target for direct studies of neutron-induced reactions in inverse kinematics
René Reifarth, Kathrin Göbel, Tanja Heftrich, Mario Weigand, Beatriz Jurado, Franz Käppeler, Yuri A Litvinov
Published in: PHYSICAL REVIEW ACCELERATORS AND BEAMS 20, 044701 (2017)
Paper:
63Cu(n,γ) cross section measured via 25 keV activation and time of flight
M. Weigand, C. Beinrucker, A. Couture, S. Fiebiger, M. Fonseca, K. Göbel, M. Heftrich, T. Heftrich, M. Jandel, F. Käppeler, A. Krása, C. Lederer, H. Y. Lee, R. Plag, A. Plompen, R. Reifarth, S. Schmidt, K. Sonnabend, J. L. Ullmann
Published in: PHYSICAL REVIEW C95, 015808 (2017)
Paper:
63Ni(n,γ) cross sections measured with DANCE
M. Weigand, T.A. Bredeweg, A. Couture, K. Göbel, T. Heftrich, M. Jandel, F. Käppeler, C. Lederer, N. Kivel, G. Korschinek, M. Krticka, J.M. O'Donnell, J. Ostermöller, R. Plag, R. Reifarth, D. Schumann, J.L. Ullmann, A. Wallner
Published in: PHYSICAL REVIEW C92, 045810 (2015)
Proceeding:
Cross section measurements of 103Rh(p,γ)104Pd with the Karlsruhe 4π BaF2 detector
M. Weigand, S. Walter, F. Käppeler, R. Plag and R. Reifarth
Published in: Proceedings of Science (2010); PoS(NIC XI)248
Paper:
The unusual spectral energy distribution of LBQS 0102-2713
Th. Boller, K. Linguri, T. Heftrich, M. Weigand
Published in: astro-ph (2009)