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TEILCHENPHYSIK
Auf der Suche nach Dunkelmaterie-Kandidaten
Redaktion / Pressemitteilung der Universität Göttingen
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29. Oktober 2007

Im kommenden Jahr wird sich an der Universität Göttingen ein neues Team von Nachwuchswissenschaftlern auf die Suche nach Kandidaten machen, die die mysteriöse Dunkelmaterie erklären könnten. Das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen des Emmy-Noether-Programm geförderte Projekt ist Teil einer internationalen Kooperation.

Hubble Deep Field

Können kleinste Elementarteilchen erklären, was den größten Teil der Masse des Universums ausmacht? Bild: STScI / NASA

Mit der Suche nach Kandidaten für Dunkle Materie befasst sich eine neue Emmy-Noether-Forschergruppe, die mit Beginn des kommenden Jahres ihre Arbeit am II. Physikalischen Institut der Universität Göttingen aufnehmen wird. Unter der Leitung des Teilchenphysikers Dr. Carsten Hensel wird ein Team von Nachwuchswissenschaftlern untersuchen, welche möglicherweise neuartigen Elementarteilchen als Erklärung für die mysteriöse Dunkelmaterie in Frage kommen, die den größten Teil der Materie des Universums ausmacht.

Im Mittelpunkt stehen dabei sogenannte supersymmetrische Teilchen, die nur in der Theorie bekannt sind und bislang nicht nachgewiesen werden konnten. Die auf fünf Jahre angelegten Arbeiten werden am Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider (LHC) in Genf durchgeführt und sind Teil eines internationalen Großforschungsprojekts. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft stellt für die Göttinger Nachwuchsgruppe über einen Zeitraum von fünf Jahren Fördermittel in Höhe von 625.000 Euro zur Verfügung.

Mit der Dunklen Materie bezeichnet die Wissenschaft bestimmte Materieformen, die über die Gravitationskraft beobachtbare Phänomene im Universum hervorrufen, gleichzeitig aber nur schwach an anderen fundamentalen Wechselwirkungen der Natur teilnehmen. Damit leuchten sie nicht oder können nicht auf andere Weise sichtbar werden. Ziel zahlreicher Experimente in der Astrophysik und der Teilchenphysik ist es, die der Dunklen Materie zugrundeliegenden Elementarteilchen zu identifizieren. In der Diskussion sind dabei sogenannte supersymmetrische Teilchen, die nur paarweise entstehen.

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Mit dieser Supersymmetrie (SUSY) wird das Teilchenspektrum verdoppelt. "Es handelt sich hier jedoch um eine hypothetische Erweiterung des bisher bekannten Standardmodells der Elementarteilchenphysik. Ob diese neue Symmetrie in der Natur tatsächlich existiert, ist bislang unklar und soll in der Forschergruppe von Carsten Hensel untersucht werden", erläutert der Göttinger Teilchenphysiker Prof. Dr. Arnulf Quadt. Die Forschungsarbeiten sind Teil des internationalen ATLAS-Experiments, mit dem hoch energiereiche Teilchenkollisionen am LHC untersucht werden sollen.

Hensel hat bislang an mehreren internationalen Instituten und Laboratorien geforscht. Neben der Suche nach supersymmetrischen Teilchen entwickelt der Wissenschaftler Detektoren und anderen Instrumente für die Durchführung moderner Teilchenphysikexperimente. Die jetzt bewilligte DFG-Förderung ist Teil eines Exzellenzprogramms für Nachwuchswissenschaftler. Es ist benannt nach der Mathematikerin Emmy Noether (1882 bis 1935), die als erste Frau 1919 an der Universität Göttingen habilitierte.

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