Jagd nach dem Higgs-Teilchen

ATLAS-Pixel-Detektor: Die Teilchenkamera mit 200 Millionen Pixeln hilft unter anderem bei der Jagd nach dem Higgs-Teilchen. Sie wurde maßgeblich an der Universität Bonn mitentwickelt. Quelle: (c) Foto: Uni Bonn (idw)

Für die Erforschung der kleinsten Bausteine der Materie erhalten Teilchenphysiker der Universität Bonn in den nächsten drei Jahren insgesamt 5,8 Millionen Euro vom Bundesforschungsministerium. Die Wissenschaftler wollen mit dieser Förderung an Forschungszentren in der Schweiz und in Japan nach neuen Teilchen und Phänomenen suchen und neue Nachweisgeräte entwickeln. Im Zentrum stehen die Fahndung nach dem rätselhaften Higgs-Boson und Untersuchungen zur Materie-Antimaterie-Asymmetrie.

Die Erforschung der kleinsten Bausteine der Materie mit dem Large Hadron Collider (LHC) am europäischen Zentrum für Teilchenphysik CERN bei Genf erreicht in diesem Jahr einen neuen Meilenstein. Mit der erwarteten Datenmenge wird es erstmals möglich sein, definitive Aussagen über die Existenz oder Nichtexistenz des ominösen Higgs-Teilchens zu machen. Dem Higgs-Teilchen kommt im Standardmodell eine Schlüsselrolle zu: Es ist dafür verantwortlich, dass Elementarteilchen ihre Masse erhalten – durch Wechselwirkung mit dem postulierten Higgs-Medium.

Tiefe Einblicke in den Mikrokosmos

Mit dem LHC können die Forscher nach weiteren grundlegenden Phänomenen des Mikrokosmos suchen, zum Beispiel nach den Teilchen, die die dunkle Materie im Universum ausmachen. „Die langen Jahre der Vorbereitung haben sich gelohnt“, sagt Prof. Dr. Norbert Wermes vom Physikalischen Institut der Universität Bonn. „Wir zeichnen derzeit Daten von ausgezeichneter Qualität auf, die uns schon jetzt tiefer in den Mikrokosmos schauen lassen als jemals zuvor.“ Prof. Dr. Ian C. Brock, der sich auf die Erforschung des schwersten Elementarteilchens überhaupt konzentriert, fügt hinzu: „Das Top-Quark ist ein Schlüssel zu neuen Phänomenen, die über die Standardtheorie der Teilchen hinausgehen. Wir haben nun den größten Datensatz von Top-Quarks weltweit zur Verfügung.“

Universität Bonn beteiligt sich am ATLAS-Experiment

Die Universität Bonn ist seit vielen Jahren gleich mit vier Arbeitsgruppen am ATLAS-Experiment des CERN beteiligt. Den Bonner Forschern ist es nun gelungen, eine weitere substanzielle Förderung durch das Bundesforschungsministerium (BMBF) einzuwerben und ihre wichtige Stellung in der deutschen und internationalen Teilchenphysik zu untermauern. Mit 4,6 Millionen Euro werden die Forscher in den nächsten drei Jahren ausgestattet, um vor Ort am CERN zu forschen und in den Arbeitsgruppen am Physikalischen Institut der Universität Bonn die Datenauswertung voranzutreiben und neue Detektoren für den weiteren Ausbau zu entwickeln. „Ohne die langfristige Förderung durch das BMBF wären wissenschaftliche Großprojekte wie am CERN für die Universitäten nicht finanzierbar“, sagt Prof. Dr. Klaus Desch. „Aber gerade Universitäten wie unsere sorgen durch forschungsnahe Ausbildung für junge Nachwuchswissenschaftler, die diese wichtigen Projekte überhaupt erst möglich machen.“

1,2 Millionen Euro für ein Projekt in Japan

Zusätzlich haben zwei Arbeitsgruppen der Universität Bonn Fördermittel in Höhe von 1,2 Millionen Euro für die Erforschung der Materie-Antimaterie-Asymmetrie und die Suche nach neuen Phänomenen am Belle II-Experiment in Japan erhalten, das sich noch im Bau befindet. „Die Art wie beim Belle II-Experiment nach neuer Physik gesucht werden kann, ist komplementär zur Forschung am LHC“, sagt Prof. Dr. Jochen Dingfelder. „Damit sind wir in Bonn optimal aufgestellt, um im internationalen Konzert der Grundlagenforschung in der ersten Reihe mitzuspielen.“

Quelle: Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn (idw)