Astroteilchenphysik

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So jung die Astroteilchenphysik auch ist, so spektakulär sind die Entdeckungen, die dieses Gebiet an der Schnittstelle von Teilchenphysik, Astronomie und Kosmologie bislang hervorgebracht hat. Zu den Erfolgen der Astroteilchenphysik zählen u. a. die Entdeckung von Neutrino-Oszillationen, von solaren und Supernova-Neutrinos sowie zahlreicher hochenergetischer Gammaquellen. Zudem widmet sie sich fundamentalen Fragen nach Dunkler Materie und Dunkler Energie oder auch der Physik des Urknalls.

Artikel

Ein aufregendes Neutrino?

  • Matthias Bartelmann
  • 09 / 2018 Seite: 24
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Der IceCube-Detektor hat ein kosmisches Neutrino registriert. Aus der gleichen Richtung wurde auch Gammastrahlung detektiert. Stammen beide aus der gleichen Quelle?

Neuer Schwung für Axionen 

Die Suche nach den theoretisch schon lange vorhergesagten Teilchen nimmt derzeit wieder an Fahrt auf.

  • Béla Majorovits, Klaus Desch und Andreas Ringwald
  • 07 / 2018 Seite: 33
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Das Standardmodell der Teilchenphysik und gängige kosmologische Modelle lassen wichtige fundamentale Fragen offen: Warum verhalten sich Teilchen und Antiteilchen bei der starken Wechselwirkung absolut symmetrisch? Woraus besteht Dunkle Materie? Das Axion – als neues Teilchen in verschiedenen theoretischen Szenarien konstruiert – könnte beide Fragen beantworten. Jetzt bekommt die experimentelle Jagd nach dem Axion neuen Auftrieb.

Der Beginn einer Multi-Messenger-Ära

  • Gabriel Martínez-Pinedo, Brian D. Metzger und Friedrich-Karl Thielemann
  • 12 / 2017 Seite: 20
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Erstmals ist es gelungen, die Gravitationswellen sowie elektromagnetische Strahlung nachzuweisen, die beim Verschmelzen zweier Neutronensterne entstehen.

Gravitationswellen gefasst!

  • Thomas W. Baumgarte
  • 04 / 2016 Seite: 16
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Mit Hilfe der beiden LIGO-Detektoren ist es erstmals gelungen, Gravitationswellen direkt zu messen.

Wandelbare Geisterteilchen

Für ihre Arbeiten zu Neutrinooszillationen erhalten Takaaki Kajita und Arthur B. McDonald den Physik-Nobelpreis 2015.

  • Guido Drexlin, Manfred Lindner und Christian Weinheimer
  • 12 / 2015 Seite: 24
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Mit Hilfe langwieriger und heraus­fordernder Messungen mit den beiden Experimenten SNO und Super-Kamiokande ließen sich die über viele Jahre bestehenden Probleme der „fehlenden“ Sonnen- und Atmosphärenneutrinos lösen. Dadurch gelang es, die Hypothese zu bestätigen, dass sich Neutrinos im Flug von einer Sorte in eine andere umwandeln. Als Leiter der Kollaborationen haben die beiden diesjährigen Nobelpreisträger damit die Tür zur weiteren Erforschung der Eigenschaften dieser faszinierenden...

Neutrinosuche am Ende der Welt

Die genaue Analyse der Teilchenspuren im IceCube-Detektor erlaubt es, zwischen dem Signal atmosphärischer Neutrinos und dem extraterrestrischer Neutrinos zu unterscheiden.

  • Anne Schukraft
  • 09 / 2014 Seite: 41
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Mit dem IceCube-Experiment am Südpol gelang es erstmals, extraterrestrische Neutrinos zu beobachten. Nach vielen spannenden Erkenntnissen, welche die Astronomie in immer neuen Beobachtungsfens­tern vom Mikrowellenhintergrund bis zur Gammastrahlung geliefert hat, könnte dies der Beginn der Neutrino­astronomie sein. Diese wird möglicherweise ein neues Bild des hochenergetischen Universums zeichnen.

Partikel in der Pampa

Das Pierre-Auger-Observatorium detektiert die energiereichsten Teilchen im Universum.

  • Stefan Jorda
  • 03 / 2014 Seite: 29
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Seit Stunden fahre ich bereits von der argentinischen Großstadt Mendoza aus nach Süden, meist führt die Straße schnurgeradeaus. Zu beiden Seiten der Straße erstreckt sich die Pampa mit ihrer niedrigen Vegetation aus Gras und Büschen. Zur Rechten begleiten mich in einiger Entfernung die schneebedeckten Gipfel der Anden, doch hier in der Ebene ist es heiß und trocken. Bis zu meinem Ziel, der Kleinstadt Malargüe, fehlen noch immer fast hundert Kilo­meter, als ich den ersten „Tank“ sehe: Am...

Den Geisterteilchen auf der Spur

Eine neue Generation von Experimenten steht in den Startlöchern, um die zur Beschreibung von Neutrinos notwendigen Parameter genauer zu messen.

  • Manfred Lindner und Christian Weinheimer
  • 07 / 2011 Seite: 31
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Eine Vielzahl von Experimenten mit Neutrinos aus der Sonne, der Atmosphäre, Reaktoren und Beschleunigern hat gezeigt, dass Neutrinos im Flug ihre „Familienzugehörigkeit“ wechseln. Diese Neutrino­oszillationen sind ein Beleg dafür, dass Neutrinos ähnlich wie Quarks miteinander mischen und eine endliche Masse besitzen müssen, und der erste harte Beweis für Physik jenseits des Standardmodells.

Physik im Untergrund

Im Gran-Sasso-Labor in den italienischen Abruzzen versuchen Physiker, einige der großen Fragen der Teilchenphysik zu beantworten.

  • Stefan Jorda
  • 03 / 2011 Seite: 23
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Partikel in der Pampa

  • Johannes Blümer
  • 06 / 2010 Seite: 31

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Kosmische Strahlung trifft ständig auf die Erde. Die Teilchen stammen aus der Sonne, von Supernova-Explosionen in unserer Milchstraße - und aus anderen Galaxien. Besonders interessant sind die seltenen Ereignisse, bei denen einzelne Atomkerne kinetische Energien von vielen Joule aufweisen. Ihre Identifizierung, die Suche nach ihrer Herkunft und die Physik ihrer Wechselwirkung mit der Atmosphäre sind die Forschungsziele des Pierre-Auger-Observatoriums.

Wellen aus dem Rauschen fischen

  • Roman Schnabel, Gerhard Heinzel, Harald Lück, Benno Willke und Karsten Danzmann
  • 10 / 2009 Seite: 33

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Nach der Allgemeinen Relativitätstheorie können beschleunigte Massen Wellen der Raumzeit hervor­rufen. Diese Gravitationswellen bewirken aber so kleine Längenänderungen, dass es bis heute nicht gelungen ist, sie direkt zu beobachten. Die dafür erforderlichen Teleskope werden Laserinterferometer mit viele Kilo­meter langen Armen sein. Trotz dieser makroskopischen Ausmaße ist dabei die Quantenphysik zu berücksichtigen. Nur mit modernster Physik...

Scharfe Augen für höchste Energie

  • Christopher van Eldik und Werner Hofmann
  • 01 / 2008 Seite: 33

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Vier mächtige Spiegelteleskope zeigen im Hochland von Namibia gen Himmel. Ungestört vom Licht großer Städte eröffnet sich hier ein optimaler Blick auf den zentralen Bereich der Milchstraße und für die Suche nach den rätselhaften Quellen hochenergetischer Gammastrahlung.

News

Eine völlig andere Art der Astronomie

Nach dem Ausstieg der NASA aus dem LISA-Projekt haben europäische Wissenschaftler nun bei der ESA das Konzept für das New Gravitational Wave Observatory (NGO) vorgelegt.

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Jung, dynamisch, vielversprechend

Auf einem Workshop in Paris wurde im November 2011 eine aktualisierte Roadmap für die Astroteilchenphysik in Europa vorgestellt.

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Physik-Nobelpreis: Und sie oszillieren immer noch...

Der Nobelpreis für Physik geht an Takaaki Kajita und Arthur B. McDonald für den Nachweis von Neutrino-Oszillationen.

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Nachweis nach 100 Jahren

Die beiden LIGO-Detektoren haben das Gravitationswellensignal von zwei verschmelzenden Schwarzen Löchern nachgewiesen.

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Links

European Roadmap für Astroparticle Physics

Die aktuelle Fassung der Roadmap des europäischen Astroteilchen-Netzwerks Aspera

Astroteilchenphysik in Deutschland

Deutschsprachiges Portal rund um die Astroteilchenphysik

Komitee für Astroteilchenphysik

Das Komitee für Astroteilchenphysik (KAT) ist die gewählte Vertretung der Wissenschaftler, die auf diesem Gebiet arbeiten.

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  • 24. January 2019

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