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FORSCHUNG AM TEILCHENBESCHLEUNIGER DES CERN

Zwei neue Emmy Noether-Nachwuchsgruppen in der Physik

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Portrait von Chris Malena Delitzsch und Dominik Mitzel © Felix Schmale​​/​​TU Dortmund
Dr. Chris Malena Delitzsch und Dr. Dominik Mitzel haben beide eine Emmy Noether-Nachwuchsgruppe eingeworben.

Das Emmy Noether-Programm der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) eröffnet herausragenden Nach­wuchs­wissen­schaftler*innen die Möglichkeit, sich durch die eigenverantwortliche Leitung einer Arbeitsgruppe über einen Zeitraum von sechs Jahren für eine Hochschulprofessur zu qualifizieren. Dr. Chris Malena Delitzsch und Dr. Dominik Mitzel von der Fakultät Physik haben die Förderung jeweils für sich eingeworben. Beide arbeiten am Large Hadron Collider (LHC), dem weltweit größten Teilchenbeschleuniger am CERN in Genf, Schweiz.

Dr. Chris Malena Delitzsch forscht mit ihrer Nachwuchsgruppe zur Rekonstruktion und Analyse von Ereignissen mit hadronischen Endzuständen, die am ATLAS Experiment am LHC aufgezeichnet werden. Dadurch sollen Vorhersagen des Standardmodells der Teilchenphysik mit hoher Präzision getestet werden. „Die Messung der Kopplung zwischen dem Higgs-Boson und dem Top-Quark, dem schwersten Teilchen des Standardmodells, ist besonders interessant, da Abweichungen von den Vorhersagen auf neue Physik hinweisen können“, sagt Dr. Delitzsch. Um auch kleinste Abweichungen zu erkennen, misst die Gruppe die Top-Higgs-Kopplung in bisher unerforschten Phasenräumen mit Hilfe von Jets mit hohen Energien. Jets sind eine Art gebündelter Teilchenstrahl und treten unter anderem auf, wenn Teilchen des Standardmodells hadronisch zerfallen.

Dr. Dominik Mitzel forscht mit seiner Nachwuchsgruppe zur experimentellen Elementarteilchenphysik mit besonderem Schwerpunkt auf der Flavourphysik. Die Gruppe versucht dabei, Hinweise auf neue und bisher unentdeckte Teilchen und Wechselwirkungen zu finden. Diese könnten helfen, viele offene Fragen der Teilchenphysik zu beantworten, beispielsweise was die Ursache für die beobachtete Materie-Antimaterie-Asymmetrie im Universum ist. Um Antworten auf solche Fragen zu finden, analysiert die Gruppe um Dr. Mitzel Daten des LHCb-Experiments. Die Gruppe legt den Schwerpunkt auf seltene Zerfallsprozesse von Hadronen, die Charm-Quarks enthalten, da diese besonders sensitiv für winzige Beiträge unbekannter Teilchen sind. „Angesichts der immensen Anzahl produzierter Charm-Hadronen am LHC eröffnet dies die Möglichkeit, nach neuen Phänomenen in Prozessen zu suchen, die noch nie zuvor untersucht wurden“, sagt Dr. Mitzel.

Dr. Delitzsch und Dr. Mitzel erhalten jeweils für ihre Nachwuchsgruppen eine Fördersumme von circa einer Million Euro für die ersten drei Jahre, mit Aussicht auf weitere drei Jahre in einer zweiten Förderperiode.

Die Teilchenphysik ist einer von vier Forschungsschwerpunkten der Fakultät Physik der TU Dortmund. Zur Stärkung der Disziplin bietet sie seit 2021 auch den Studiengang International Master of Advanced Methods in Particle Physics (IMAPP) an.

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