Wie entdeckt man ein Higgs-Teilchen? - Die Arbeit der Mainzer Forscher bei PRISMA an Projekten weltweit

JGU / Institut für Physik: Experimentelle Teilchen- und Astroteilchenphysik, Exzellenzcluster PRISMA

Um an einem Beschleuniger die Teilchen aus den erwarteten Zusammenstößen von denen aus unerwünschten Störprozessen zu unterscheiden, müssen die vielen Signale aus dem Nachweisgerät, dem Detektor, sehr schnell durch ein besonderes System auf ihre Tauglichkeit hin untersucht werden. Diese Analyse wird in mehreren Stufen durchgeführt und die brauchbaren Ereignisse heraussortiert. Diese werden nun in einem zentralen Rechenzentrum gespeichert und von den beteiligten Wissenschaftlern aus aller Welt analysiert – eben auch am Exzellenz-cluster PRISMA. Beim Wissenschaftsmarkt zeigen sie, worauf es beim Nachweis der sprichwörtlichen Nadel im Heuhaufen ankommt und wie man z.B. ein Higgs-Teilchen aus echten Messdaten am sichersten und am schnellsten identifizieren kann. Besucher erfahren auch, wie der LHC-Beschleuniger funktioniert, was beim ATLAS-Experiment passiert und wie man weitere Teilchen nachweist. Bei einer Computersimulation zur Teilchenidentifikation und Suche nach dem Higgs-Teilchen mittels Android-App kann das eigene Wissen getestet werden.

Jenseits des Standard-Modells: Die Suche nach Dunkler Materie

Das Higgs-Teilchen war das letzte fehlende Teilchen im Standard-Modell, und wurde nun entdeckt. Ist damit die Arbeit getan? Viele Fragen bleiben offen, und werden durch die Entdeckung noch dringlicher. Eine der großen offenen Fragen befasst sich mit der sogenannten Dunklen Materie. Diese vermutlich neue Form von Elementarteilchen sprengt das Standard-Modell! Auf dem Wissenschaftsmarkt zeigen Forscher bei PRISMA wie sie in komplementärer Weise an Experimenten an Beschleunigern, in Untergrundlabors, oder sogar am Südpol daran arbeiten, der Natur die Lösung dieses Rätsels zu entlocken.

INTERAKTION

Wenn am LHC-Beschleuniger Teilchen kollidieren, kann ein Higgs-Teilchen entstehen. Dies geschieht aber nur sehr selten, andere Reaktionen treten viel öfter auf. Zu allem Überfluss zerfallen Higgs-Teilchen gleich nach ihrer Entstehung wieder – Wie kann man sie da dingfest machen? An diesem Stand erklärt das neu eingerichtete Exzellenzcluster PRISMA, worauf es beim Nachweis der sprichwörtlichen Nadel im Heuhaufen ankommt und bittet dann Kinder, Jugendliche und Erwachsene zum Test: Wer kann Higgs-Teilchen aus echten Messdaten am sichersten identifizieren?

www.prisma.uni-mainz.de
www.etap.physik.uni-mainz.de/atlas_deu.php
www.etap.physik.uni-mainz.de/icecube_deu.php
xenon.physik.uni-mainz.de