Kosmische Strahlung als Probe für Teilchenphysik jenseits des Standardmodells

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Kachelrieß
• Fachliche Zuordnung: Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5344611

Astrophysik und Kosmologie bieten vielfältige Möglichkeiten das Standardmodell der Teilchenphysik zu testen, die komplementär zu Beschleunigerexperimenten sind. Zwei Gebiete der Astroteilchenphysik, die im Rahmen dieses Antrags untersucht werden sollen, sind der Ursprung der Kosmischen Strahlung höchster Energien (UHECR) sowie die Rolle von schwachwechselwirkenden Teilchen (insbesondere von Neutrinos) in der Astrophysik und Kosmologie. Beobachtung von kosmischer Strahlung mit Energien bis zu 3 x 1020 eV ist im Rahmen konventioneller astrophysikalischer Beschleunigungsmechanismen schwierig zu erklären und hat viele Vorschläge, die neue Teilchenphysik postulieren, ausgelöst. Ein Schwerpunkt dieses Forschungsvorhabens ist deshalb die Berechnung klarer experimenteller Signaturen der unterschiedlichen Modelle, die es neuen Experimenten wie AUGER, HiRes und VHE-Gamma-Teleskopen erlauben, exotische Teilchenphysik als Erklärung der beobachteten UHECR auszuschließen oder zu beweisen. Der zweite Schwerpunkt dieses Forschungsvorhabens sind schwachwechselwirkende Teilchen. Insbesondere soll das Neutrinosignal von Typ-II Supernovä besser verstanden werden.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen
• Gastgeber: Leo Stodolsky