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Neutrinos theoretisch betrachtet
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung der Universität Mainz
astronews.com
16. Dezember 2014
Vorweihnachtliche Bescherung an der Universität Mainz: Einem
Wissenschaftler wurde jetzt vom Europäischen Forschungsrat eine 800.000 Euro
umfassende Förderung für den Aufbau einer Forschergruppe bewilligt, die sich
theoretisch mit Neutrinos befassen und ihre Bedeutung auch für das
Dunkelmaterie-Problem untersuchen soll.
Für seine
Forschungsarbeit werden Joachim Kopp und seine
Arbeitsgruppe intensiv den Mainzer Großrechner
MOGON nutzen.
Foto: Universität Mainz / Stefan F.
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Der Physiker Prof. Dr. Joachim Kopp erhält eine Förderung des Europäischen
Forschungsrats über 800.000 Euro für Arbeiten in der theoretischen Teilchen- und
Astroteilchenphysik. Kopp kam im Mai 2014 auf eine sogenannte Tenure-Track-Professur
an den Exzellenzcluster PRISMA der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU).
Er beschäftigt sich insbesondere mit Neutrinos und der Dunklen Materie und wird
die Förderung durch den Europäischen Forschungsrat (ERC) dafür verwenden, neue
Ansätze in der theoretischen Neutrinophysik zu verfolgen. Der ERC Starting Grant
ist eine der höchstdotierten Fördermaßnahmen der EU, die an junge
Wissenschaftler vergeben wird.
Neutrinos sind Elementarteilchen, die elektrisch neutral sind und nur eine
sehr geringe Masse aufweisen. Weil sie mit anderen Teilchen kaum wechselwirken,
ist ihr experimenteller Nachweis extrem schwierig. Dennoch haben seit der
Jahrtausendwende zahlreiche Großexperimente - einige davon unter signifikanter
Mainzer Beteiligung - bahnbrechende neue Einblicke in die Welt der Neutrinos
geliefert.
"Die Neutrinophysik ist durch die großen experimentellen Fortschritte der
jüngsten Zeit zu einer treibenden Kraft für die Astroteilchenphysik geworden",
berichtet Kopp. "Das jetzt vom ERC bewilligte Projekt ist ein unverzichtbares
Pendant der Theorie zu den rasanten Entwicklungen bei den Experimenten." So bietet sich aufgrund der experimentellen Erkenntnisse in Sachen Neutrinos
ein teilweise kontroverses Bild und Wissenschaftler mutmaßen, dass es neben den
drei bekannten Neutrinoarten noch weitere Spezies geben könnte. Damit wäre das
bisher durch das Standardmodell erklärte Weltbild der Elementarteilchenphysik
überholt.
Kopp hat sich vorgenommen, die Suche nach sogenannten sterilen Neutrinos
durch die theoretische Interpretation experimenteller Ergebnisse und durch die
Entwicklung neuer theoretischer Modelle zu begleiten. Er will sich außerdem mit
dem Phänomen der Neutrinooszillation in Supernovae befassen, der periodischen
Umwandlung von einer Neutrinoart in eine andere. Dabei will er insbesondere
untersuchen, welchen Einfluss die Quanteneigenschaften der Neutrinos haben.
Im dritten Projektteil wird sich Kopp mit seiner Arbeitsgruppe dem möglichen
Zusammenhang zwischen Neutrinos und Dunkler Materie widmen. Dunkle Materie macht
ungefähr 23 Prozent unseres Universums aus, die für uns sichtbaren
Elementarteilchen nur etwa vier Prozent. Bisher ist unbekannt, aus was sich die
Dunkle Materie zusammensetzt, aber nach Einschätzung von Kopp stellen sterile
Neutrinos einen vielversprechenden Kandidaten dar. Daher will der
Wissenschaftler Mechanismen untersuchen, durch die Dunkle Materie bestehend aus
sterilen Neutrinos im frühen Universum entstanden sein könnte.
ERC Starting Grants unterstützen herausragende Wissenschaftler am
Anfang ihrer Karriere, wenn sie ihr eigenes Forschungsteam oder
Forschungsprogramm aufbauen. Zusätzlich zur wissenschaftlichen Exzellenz müssen
die Antragsteller den bahnbrechenden Ansatz ihres Projekts und seine Machbarkeit
nachweisen, um die Förderung zu erhalten.
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