Auf der Jagd nach der dunklen Materie
Rund 250 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben ihre Arbeit im Exzellenzcluster PRISMA in Mainz aufgenommen.
Am gestrigen Montag ist der Exzellenzcluster PRISMA der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) feierlich eröffnet worden. Über die kommenden fünf Jahre werden die Forscher dort mit rund 35 Millionen Euro vom Bund, vom Land Rheinland-Pfalz und von der JGU gefördert. Damit soll sich Mainz als Zentrum der Teilchen- und Hadronenphysik etablieren.
Abb.: Ein Wissenschaftler am Exzellenzcluster PRISMA überprüft ein selbst entwickeltes neuronales Netz zur Aufzeichnung von Daten eines Teilchendetektors. (Bild: T. Hartmann)
Die an PRISMA beteiligten Wissenschaftler gehen den grundlegenden Fragen nach der Struktur der Materie und den fundamentalen Kräften im Universum nach. Dazu gehören Fragen wie „Lässt sich dunkle Materie experimentell nachweisen?“ und „Wie entsteht Materie überhaupt?“. Antworten darauf sollen vor allem durch den Aufbau und den Betrieb großer Forschungseinrichtungen in Mainz für die internationale Gemeinschaft der Teilchen- und Hadronenphysiker gefunden werden.
Rund zehn Millionen Euro wird PRISMA in den Bau eines neuartigen Teilchenbeschleunigers namens MESA (Mainz Energy-Recovering Superconducting Accelerator) investieren. Das Innovative daran ist die Energierückgewinnung, durch die MESA bei im Vergleich zu herkömmlichen Beschleunigern deutlich niedrigeren Energiekosten immense Intensitäten erreicht. „MESA wird eine Weltneuheit“, sagt Hartmut Wittig, einer der beiden Sprecher von PRISMA, der sich von dem neuen Beschleuniger direkte experimentelle Hinweise auf die Natur der dunklen Materie im Universum erhofft. „Konkret wollen wir mit MESA das dunkle Photon aufspüren, das eine Wechselwirkung zwischen der uns bekannten sichtbaren und der dunklen Materie vermittelt“, sagt er.
In vollem Gang ist bereits der Aufbau eines internationalem Zentrums für theoretische Physik, des „Mainz Institute for Theoretical Physics“ (MITP), an dem Forscher aus der internationalen Community Forschungsprogramme und Workshops zu aktuellen Themen durchführen können. Außerdem wird das MITP Veranstaltungen zu spannenden Entwicklungen in der Teilchenphysik, Astrophysik und Kosmologie für eine breitere Öffentlichkeit anbieten. „So etwas gibt es in Deutschland bisher nicht“, sagt Matthias Neubert, ebenfalls PRISMA-Sprecher und designierter Direktor des MITP. „Mit der Gründung des MITP schließen wir eine Lücke in der deutschen Forschungslandschaft.“
Eine weitere Maßnahme ist der Ausbau des bewährten Forschungsreaktors TRIGA zu einer internationalen Forschungseinrichtung. Außerdem wird die Beteiligung von PRISMA-Forschern an wichtigen Experimenten weltweit intensiviert. Zu nennen sind hier unter anderem das ATLAS-Experiment am europäischen Forschungszentrum CERN in der Schweiz, das XENON-Experiment im italienischen Gran Sasso sowie das Projekt IceCube in der Antarktis.
JGU / PH
