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Astroteilchenphysik als vierter Schwerpunkt
Redaktion
/ Pressemitteilung des DESY
astronews.com
3. Januar 2019
Seit Jahresbeginn verfügt das Deutsche
Elektronen-Synchrotron (DESY) offiziell über einen vierten Forschungsbereich: die
Astroteilchenphysik. Sie untersucht energiereiche Teilchen aus dem Kosmos, die
etwa durch Supernova-Explosionen oder in der Umgebung supermassereicher
Schwarzer Löcher entstehen. Eine besondere Rolle soll dabei die
Multimessenger-Astronomie spielen.
Kosmische Teilchenbeschleuniger wie Blazare
(hier eine künstlerische Darstellung) sind
typische Objekte für die
Multimessenger-Astronomie.
Bild: DESY, Science Communication Lab [Großansicht] |
Das Deutsche Elektronen-Synchrotron (DESY) baut seine Aktivitäten zur
Erforschung des Kosmos weiter aus: Zum Jahreswechsel richtet das Zentrum der
Helmholtz-Gemeinschaft den neuen Forschungsbereich Astroteilchenphysik ein.
Zuständiger Forschungsdirektor wird Prof. Christian Stegmann, Leiter des
DESY-Standorts Zeuthen. DESY hat damit in Zukunft die vier Forschungsbereiche
Beschleuniger, Forschung mit Photonen, Teilchenphysik und Astroteilchenphysik.
"Die Astroteilchenphysik hat sich in den vergangenen Jahren rasant
entwickelt, sowohl international als auch bei DESY. Mit der Gründung des neuen
Forschungsbereichs treiben wir diese Entwicklung weiter voran", erläutert der
Vorsitzende des DESY-Direktoriums, Prof. Helmut Dosch. "Der DESY-Standort in
Zeuthen wird in den kommenden Jahren zu einem internationalen Zentrum der
Astroteilchenphysik ausgebaut. Die Astroteilchenphysik in ganz Deutschland wird
durch diesen Schritt gestärkt."
Die Astroteilchenphysik untersucht energiereiche Teilchen aus dem Kosmos, die
uns von Hochenergie-Phänomenen wie Supernova-Explosionen und aktiven
Galaxienkernen erreichen. Ziel ist es, die Rolle hochenergetischer Teilchen und
Prozesse in der Entwicklung des Universums grundlegend zu verstehen und damit
auch eine wichtige Voraussetzung für die Suche nach Dunkler Materie oder nach
Physik jenseits des Standardmodells der Teilchenphysik zu schaffen.
Erstmalig ist es dabei möglich, alle kosmischen Boten, von der sogenannten
kosmischen Teilchenstrahlung über Gammastrahlung und kosmische Neutrinos bis hin
zu Gravitationswellen zu messen und diese Informationen mit Beobachtungen der
klassischen Astronomie zu einem neuen Bild des Hochenergie-Universums zu
verknüpfen. Das noch sehr junge Feld dieser kombinierten Beobachtungen
verschiedener Boten ("Messenger") trägt den Namen Multimessenger-Astronomie.
Das DESY konzentriert sich in der Astroteilchenphysik derzeit auf das Studium
kosmischer Gammastrahlung und energiereicher Neutrinos aus dem Weltall.
Neutrinos sind leichte Elementarteilchen, die mühelos ganze Sterne durchdringen
und daher Einblick in Bereiche bieten können, die für Licht und andere
elektromagnetische Strahlung undurchsichtig sind. Sowohl Gamma- als auch
Neutrinoastronomie sind sehr dynamische Forschungsfelder, und DESY ist eines der
führenden Institute bei den großen internationalen Observatorien wie dem
künftigen Cherenkov Telescope Array CTA und dem Ausbau des IceCube-Neutrinoteleskops
am Südpol.
Die Theoretische Astroteilchenphysik übernimmt die wichtige Rolle, die Daten
der verschiedenen kosmischen Boten zu interpretieren und ihre Verbindungen zu
beschreiben. Ein besonderer wissenschaftlicher Schwerpunkt im neuen
Forschungsbereich Astroteilchenphysik ist das Multimessenger-Programm, für das
das DESY zusammen mit der Humboldt-Universität zu Berlin, der Universität
Potsdam und dem israelischen Weizmann-Institut auch eine von der
Helmholtz-Gemeinschaft geförderte internationale Doktorandenschule zur
Nachwuchsförderung aufbaut.
"Wir stehen vor einem goldenen Zeitalter der Multimessenger-Astronomie", ist
Stegmann überzeugt. "Und mit dem atemberaubenden Tempo, in dem in den
vergangenen Jahren spektakuläre Ergebnisse erzielt wurden, ist die Einführung
des neuen Forschungsbereichs Astroteilchenphysik ein zukunftsgewandter Schritt
von DESY. Ich freue mich sehr, diesen lebhaften Bereich in Zukunft zu leiten und
als Direktor die nächsten Ergebnisse zu begleiten, die zum Verständnis der
Struktur der Materie vom Kosmos bis zu den kleinsten Elementarteilchen und zur
Weiterentwicklung der Wissenschaftslandschaft in Deutschland beitragen."
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