SFB 1258: Neutrinos und Dunkle Materie in der Astro- und Teilchenphysik (NDM)
Coordinator
Professorin Dr. Elisa Resconi
Grant period
2017 -
Funding body
Deutsche Forschungsgemeinschaft
DFG
Identifier
G:(GEPRIS)283604770
Note: An der Schnittstelle von Astrophysik und Teilchenphysik erforscht der Sonderforschungsbereich (SFB) "Neutrinos und Dunkle Materie in der Astro- und Teilchenphysik" die Natur von Neutrinos und Dunkler Materie (DM) - schwer fassbarer Teilchen, die der Schlüssel zum Verständnis der kosmischen Dynamik und der Zusammensetzung des Universums sind. Ihr Nachweis erfordert Technologien, die die Grenzen von Detektorgröße, Empfindlichkeit und Reinheit verschieben. Dabei geht die Mission des SFB über das Standardmodell (SM) der Teilchenphysik hinaus. Astrophysikalische Objekte wie Neutronensterne (NSs), Weiße Zwerge (WDs), Supernovae (SNs) und aktive galaktische Kerne (AGN) werden als natürliche Labore betrachtet, um das Zusammenspiel zwischen dem Dunklen Sektor und der gewöhnlichen Materie zu erforschen. Der 2017 gegründete SFB vereint Physiker, Astronomen und Datenwissenschaftler der TUM, der benachbarten Max-Planck-Institute, des Erlangen Center for Astroparticle Physics (ECAP), des Max-Planck-Instituts für Kernphysik (MPIK), Heidelberg, des Instituts für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, der Technischen Universität Wien und der Akademie der Bildenden Künste München. In den N-Projekten führt der SFB experimentelle und theoretische Untersuchungen zum Ursprung der Neutrino-Massen durch, die für die Bestimmung ihrer Dirac- oder Majorana-Natur von entscheidender Bedeutung sind. Neutrino-Massen manifestieren sich durch Mischung und Oszillation, gekennzeichnet durch eine Mischungsmatrix. Die Prüfung ihrer Unitarität und die Untersuchung von Abweichungen sind Kernziele des CRC. Zu den Kooperationen gehören GERDA/das Large Enriched Germanium Experiment for neutrinoless Double-Beta Decay (LEGEND), IceCube und sein Upgrade, das Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO), NUCLEUS und das Karlsruhe Tritium Neutrino Experiment (KATRIN). Die Untersuchung der Eigenschaften und Wechselwirkungen der schwer fassbaren Natur der DM sind Ziele des SFB in den D-Projekten. Die Ansätze sind vielfältig: Von der direkten Suche nach DM-Partikeln mit geringer Masse mit dem Experiment Cryogenic Rare Event Search using Superconducting Thermometers (CRESST), über ATLAS und IceCube auf der Suche nach langlebigen Partikeln bis hin zu theoretischen Studien, die unkonventionelle Signaturen und Beschleunigerbeschränkungen erforschen. In den M-Projekten nutzt der CRC Neutrino- und gamma-Strahlenastronomie und gezielte Studien in der Hadronen- und Kernphysik mit Observatorien wie JUNO, IceCube, Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov (MAGIC) und das Large-Sized Telescope (LST1), A Large Ion Collider Experiment (ALICE) und eine Hyperkernfabrik am CERN und Initiativen wie das Pacific Ocean Neutrino Experiment (P-ONE) um die Untersuchung kosmischer Phänomene von Supernovae oder AGN mit dem mikroskopischen Verständnis der Teilchenproduktion und deren Interaktionsmechanismen zu verbinden.
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