SFB1258 für alle

Die großen Fortschritte in der Neutrino- und Multi-Messenger-Astrophysik im Jahr 2018 hat das Magazin IQ - Wissenschaft und Forschung auf BR2 Radio veranlasst, dem Stand der Neutrino-Forschung einen Beitrag zu widmen. In der Sendung werden unter anderem das Experiment DUNE zum Nachweis einer vermuteten vierten Neutrino-Sorte sowie die Neutrino-Waage KATRIN vorgestellt. Ein großer Teil des Beitrags beschäftigt sich mit dem IceCube Neutrino Observatory am Südpol und den neuesten Ergebnissen in der Astrophysik, dabei kommen auch der Südpol-Überwinterer Martin Wolf und der Doktorand Theo Glauch von der Forschungsgruppe von Prof. Elisa Resconi an der TUM zu Wort.

Das Neutrino ist eines der faszinierendsten Teilchen im Standardmodell der Teilchenphysik. Es fliegt durch Materie hindurch ohne nennenswerte Spuren zu hinterlassen. Es spielt eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Strukturen im frühen Universum. Eines der großen Rätsel, das uns das Neutrino bis heute aufgibt ist seine Masse. Ein neues Instrument soll hier Klarheit bringen: Am 11. Juni 2018 wurde das KATRIN-Experiment eingeweiht. Susanne Mertens, Professorin an der Technischen Universität München und Wissenschaftlerin am Max-Planck-Institut für Physik (MPP) erklärt, wie diese „Neutrinowaage“ funktioniert und welche Schlussfolgerungen sich aus der Neutrinomasse ziehen lassen. Mit ihrer Gruppe fahndet sie außerdem nach sterilen Neutrinos: Diese bisher unbekannte Neutrino-Variante kommt als weiterer Kandidat für Dunkle Materie infrage.

Aufzeichnung des Cafe & Kosmos-Abends vom 26.06.2018

Physiker wissen inzwischen schon viel über die Bausteine der Materie – der gewöhnlichen Materie, aus der Sterne, Planeten und auch wir bestehen. Doch über den Großteil der Materie im Universum ist bislang erst wenig bekannt. In diesem Podcast spricht Dr. Raimund Strauß vom Max-Planck-Institut für Physik (MPP) in München über diese Dunkle Materie.

Folge 261 des Welt der Physik-Podcasts vom 17.05.2018.

Warum am Anfang des Universums mehr Materie als Antimaterie entstanden ist, stellt nach wie vor ein Rätsel dar. Ein exotischer Kernzerfall – der neutrinolose Doppelbetazerfall – könnte erklären, wie diese Asymmetrie zustande gekommen ist: Existiert der Zerfall, dann ist es wahrscheinlich, dass Neutrinos identisch mit ihren Antiteilchen sind und dadurch einen Materieüberschuss bewirkt haben. Dr. Béla Majorovits vom Max-Planck-Institut für Physik (MPP) schildert, welche Rolle Neutrinos beim „Sieg der Materie“ spielen könnten – und wie Wissenschaftler mit Experimenten im Untergrund diesen Zusammenhang untersuchen.

Aufzeichnung des Cafe & Kosmos-Abends vom 19.12.2017.

Wenn ein Stern seinen Lebenszyklus als Supernova beendet hat, bleibt entweder ein Schwarzes Loch oder ein Neutronenstern übrig. Wir wissen nicht, was sich in einem Neutronenstern befindet, und wir haben bisher auch keine Möglichkeit, in sein Inneres zu schauen. In der Physik existieren seltsame Dinge: Seltsame Teilchen, Hyperonen, die aus seltsamen - strange - Quarks aufgebaut sind. Und Neutronensterne, die der Theorie nach zu schwer sind um zu existieren. Prof. Dr. Laura Fabbietti von der Technischen Universität München versucht, das Rätsel um die seltsamen Materie zu lösen und herauszufinden, woraus sich ein Neutronenstern zusammensetzt.

Aufzeichnung des Vortrags im Rahmen der Veranstaltung TedxTUM vom 02.12.2017 im Audimax der Technischen Universität München (in englischer Sprache).

Am 17. August 2017 fingen die Detektoren von LIGO in den USA und von VIRGO in Italien erstmals Gravitationswellen-Signale von der Kollision zweier Neutronensterne auf, schnell gefolgt von der Registrierung eines kurzen Gammastrahlenausbruchs, gemessen vom Fermi-Teleskop. Das bestätigte die seit langem bestehenden Vermutungen, dass Neutronensternkollisionen die Quellen kurzer kosmischer Gammablitze sind. Auch der Entstehungsort der schwersten chemischen Elemente im Universum, darunter Platin, Gold und Uran, dürfte damit gefunden sein. Professor Hans-Thomas Janka vom Max-Planck-Institut für Astrophysik und einer der Hauptwissenschaftler des SFB1258 schildert, wie diese aktuellen Entdeckungen die theoretischen Vorhersagen aufs beste bestätigen.

Aufzeichnung des Cafe & Kosmos-Abends vom 24.10.2017 im Muffatwerk, München.

Physiker und Astronomen sind sich einig: Der weitaus größte Teil der Materie im Universum ist unsichtbar. Doch woraus besteht Dunkle Materie? Das ist eines der größten Rätsel der modernen Physik. Es gibt starke Indizien dafür, dass bisher unbekannte und äußerst schwach wechselwirkende Teilchen der "Stoff" der Dunklen Materie sind. Wie lassen sich diese ausfindig machen? Dr. Raimund Strauss vom Max-Planck-Insitut für Physik und einer der Hauptwissenschaftler des SFB1258 erklärt, mit welchen Experimenten Wissenschaftler auf der ganzen Welt versuchen, Dunkle-Materie-Teilchen direkt auf der Erde nachzuweisen - und was sich bisher schon sagen lässt.

Aufzeichnung des Cafe & Kosmos-Abends vom 20.02.2017 im Muffatwerk, München.