Erforschung des Mesonenspektrums mit 3π Photoproduktion und die Suche nach dem exotischen Hybridmeson π1(1600) mit Hilfe des GlueX-Experiments

• Antragstellerin: Dr. Farah Noreen Afzal
• Fachliche Zuordnung: Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 537210888

Die starke Wechselwirkung ist eine der vier Grundkräfte in der Natur, die die Wechselwirkungen zwischen den Grundbestandteilen der Kernmaterie, Quarks und Gluonen, regelt und durch die Theorie der Quantenchromodynamik (QCD) beschrieben wird. Die Entstehung gebundener Zustände, der Hadronen, die hauptsächlich in zwei Konfigurationen als Baryonen (drei Quarks) und Mesonen (Quark-Antiquark-Paar) eingeteilt werden, ist nicht gut verstanden. Eine Möglichkeit, Licht ins Dunkel zu bringen, ist die Untersuchung des Mesonenspektrums. QCD ermöglicht ein viel reichhaltigeres Mesonenspektrum, das über die Quark-Antiquark-Paarkonfiguration hinausgeht. Eine solche Konfiguration ist die Klasse der Hybridmesonen, die angeregte Gluonenfelder enthalten, die zu den Quantenzahlen des gebundenen Zustands beitragen. Eine Teilmenge dieser Hybridmesonen hat Quantenzahlen, die nicht aus einem einfachen Quark-Antiquark-Paar erzeugt werden können und werden spin-exotische Mesonen genannt. Die experimentelle Bestätigung der Existenz exotischer Mesonen ist ein wesentlicher direkter Test der QCD im Niedrigenergiesektor. Im Rahmen dieses Projekts wird das Mesonenspektrum durch die Photoproduktion von drei Pionen untersucht. Dabei werden Daten vom GlueX-Experiment am Jefferson Lab verwendet, das Hadronen mithilfe eines polarisierten Photonenstrahls erzeugt. Ziel ist es, das leichteste Hybridmeson, das π1(1600), zu bestätigen.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen