Physiker*innen veröffentlichen Review in Nature Reviews Physics
Die Publikation steht im Zusammenhang mit dem Sonderforschungsbereich (SFB) 1491 „Cosmic Interacting Matters“, der an der RUB angesiedelt ist und theoretische astrophysikalische Modelle mit experimentellen Beobachtungen verknüpft. An dem SFB sind auch die TU Dortmund und die Bergische Universität Wuppertal beteiligt. Die Forschung verbindet zwei zentrale Fragen moderner Physik: Wie gut beschreiben die Gesetze der Teilchenphysik, die wir aus dem Labor kennen, die Prozesse im Universum? Und sind die Unterschiede zwischen Messungen kosmischer Teilchenkollisionen und den Vorhersagen aus Laborversuchen Hinweise auf neue physikalische Phänomene?
In dem aktuellen Review, der aus einem Treffen von Expert*innen an der BUW hervorgeht, beleuchten die Autor*innen, wie sogenannte Ereignisgeneratoren – Programme zur Simulation von Hadronenkollisionen – sowohl in Beschleunigerexperimenten wie am Large Hadron Collider (LHC) am CERN als auch in Astroteilchenexperimenten eingesetzt werden können. Während diese Generatoren im Labor erfolgreich zur Beschreibung von Kollisionen dienen, stoßen sie bei der Interpretation von Daten aus Experimenten mit kosmischer Strahlung oft an ihre Grenzen. Das Review zeigt, dass durch eine einheitliche Abstimmung dieser Modelle auf Daten aus beiden Forschungsbereichen die Komplementarität zwischen Beschleuniger- und Astroteilchenexperimenten genutzt werden kann. Dadurch lassen sich neue Erkenntnisse über die Natur von Hadronenkollisionen gewinnen und die Modellgenauigkeit sowohl für Laborexperimente als auch für astrophysikalische Beobachtungen erhöhen.
Von der TU Dortmund sind mehrere Arbeitsgruppen an der Forschung beteiligt: Astroteilchenphysiker*innen um Professor Wolfgang Rhode, die Daten von mehreren großen Experimenten wie IceCube in der Antarktis oder MAGIC auf La Palma nutzen, sowie Teilchenphysiker*innen um die Professoren Johannes Albrecht und Kevin Kröninger, die am CERN in der Schweiz an den Experimenten LHCb und ATLAS beteiligt sind, sowie Dr. Felix Riehn, der zur Modellierung von Hadronenkollisionen in Beschleuniger- und Astroteilchenexperimenten forscht.