Such nach Kosmischen Teilchen jenseits der Zetta-eV Energieskala mit dem Mond

• Antragsteller: Dr. Tobias Winchen
• Fachliche Zuordnung: Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder ; Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 376253648

Die Teilchen mit der höchsten jemals beobachteten Energie erreichen die Erde als Teil der kosmischen Strahlung. Die Energien dieser Teilchen sind bis zu zehn Millionen mal höher, als die Energien die der größte von Menschen gebaute Beschleuniger, der "Large Hadron Collider" am CERN, erreichen kann. Dieses Projekt wird dazu beitragen das Rätsel zu lösen, welche Prozesse im Universum Teilchen auf diese hohen Energien beschleunigen können und nach Teilchen mit noch höheren Energien suchen, die wiederum Aufschlüsse darüber geben können was während des Urknalls geschah.Um diese sehr seltenen Teilchen zu beobachten werden Detektoren mit sehr großem Volumen benötigt. In diesem Projekt wird der Mond der Erde als gigantischer Teilchendetektor benutzt, indem das LOFAR Radio Teleskop auf ihn gerichtet wird. Mit dem sensiblen LOFAR Instrument können sehr kurze Radiopulse entdeckt werden, die entstehen, wenn ein kosmisches Teilchen den Mond trifft. iDie Messungen mit LOFAR werden mehr als 100 mal sensitiver sein als jedes vergleichbare Experiment zuvor. Die größte Herausforderung in dem Projekt ist gegeben durch die Menge von ca. 1 TB an Daten, die LOFAR pro Sekunde generiert, und in Echtzeit analysiert werden müssen. Dies bedeutet dass die Analysealgorithmen auf Graphikkarten (GPUs) anstatt regulären Computerprozessoren (CPUs) implementiert werden müssen. Die in diesem Projekt entwickelte Technologie wird einen Meilenstein für die Datenanalyse der nächsten Generation von Radioteleskopen wie etwa dem "Square Kilometer Array" (SKA) darstellen und auch anderen Experimenten zu Gute kommen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Belgien
• Gastgeber: Professor Dr. Stijn Buitink