Die Forschung im Bereich der Hochenergie-Astrophysik erhält einen weiteren Schub: Der Sonderforschungsbereich (SFB) an der Ruhr-Universität Bochum und der Technischen Universität Dortmund wird aufgrund seiner herausragenden Bedeutung in der Wissenschaft weiterhin gefördert. Dies berichtet TU Dortmund.
Prof. Julia Tjus, die Sprecherin des Bochumer SFB, hebt hervor, wie wichtig die spezifischen Wechselwirkungen für die Multimessenger-Emissionen aus Galaxien sind. Ziel ist es, die Entstehungsmechanismen von hochenergetischen Teilchen, Gammastrahlen und Neutrinos zu untersuchen.
Wissenschaftliche Ziele und Methodik
Ein zentrales Anliegen des SFB ist die Kombination von kosmischer Strahlung mit Teilchenphysik-Experimenten. Hierbei soll computergestützte Modellierung die Dynamik zwischen geladenen Teilchen und turbulenten elektromagnetischen Feldern auf Plasmaebene analysieren.
Eine der größten Herausforderungen bleibt die Forschung zur Dunklen Materie, die nur etwa ein Fünftel des Universums ausmacht. Der SFB hat vor vier Jahren begonnen, eine einheitliche Beschreibung der kosmisch wechselwirkenden Materie zu entwickeln.
Drei zentrale Forschungsfragen stehen im Fokus des SFB:
- Wechselwirkungen zwischen magnetisierten, turbulenten astrophysikalischen Plasmen und kosmischer Strahlung.
- Die Bedeutung von Präzisionsmessungen von Teilchenwechselwirkungen für das Verständnis astrophysikalischer Signaturen.
- Zusammenhänge zwischen den Signaturen sichtbarer und dunkler Materie.
In der ersten Förderphase wurden globale Strukturen entwickelt und getestet. Die zweite Förderperiode hat sich das Ziel gesetzt, diese bestehenden Rahmenkonzepte zu quantifizieren und zu systematisieren.
Forschungsstärke der RUB und TU Dortmund
Der SFB fungiert zusammen mit dem Exzellenzcluster „Color meets Flavor“ als Beleg für die herausragende Forschungsstärke sowohl der RUB als auch der TU Dortmund im Bereich der Physik. Der Forschungsbereich „Matter in Terrestrial & Cosmic Laboratories“ zielt darauf ab, die Kluft zwischen Labormessungen und kosmischen Beobachtungen zu überbrücken.
Mehrere Arbeitsgruppen der TU Dortmund, darunter Astroteilchenphysiker und Teilchenphysiker, sind aktiv am SFB 1491 beteiligt. Die Forschungsprojekte nutzen dabei Daten aus bedeutenden Experimenten wie IceCube, MAGIC und LHCb sowie ATLAS.
Zusätzlich kooperiert der SFB mit dem Lamarr-Institut, um Daten mit Hilfe von Methoden des Maschinellen Lernens und der Künstlichen Intelligenz auszuwerten. Diese modernen Ansätze sollen die Forschung effizienter und treffsicherer gestalten.