Die Grundbausteine der Natur

Ein im ATLAS-Detektor aufgezeichnetes Kollisionsereignis
Foto: ATLAS-Experiment

BMBF verlängert Forschungsprojekte in der Teilchenphysik an der Universität Göttingen.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat mehrere Verbundprojekte in der Teilchenphysik verlängert. Eine Arbeitsgruppe am II. Physikalischen Institut der Universität Göttingen erhält in den kommenden drei Jahren rund 3,1 Millionen Euro für ihre Forschungsprojekte am Large Hadron Collider (LHC), dem leistungsstärksten Teilchenbeschleuniger der Welt am Europäischen Kernforschungszentrum CERN in der Schweiz. Dort erforschen sie die Elementarteilchen, also die Grundbausteine der Natur, und deren Eigenschaften.

Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Arnulf Quadt ist bereits seit 15 Jahren am ATLAS-Experiment beteiligt, dem größten der vier Experimente am LHC. In dem internationalen Großprojekt geht es um die kleinsten Bausteine der Materie, die sogenannten Elementarteilchen, wie zum Beispiel das Top-Quark oder das Higgs-Teilchen. Der nun verlängerte Forschungsschwerpunkt des BMBF besteht aus insgesamt 17 Universitäten und Forschungseinrichtungen und widmet sich dem Betrieb des äußerst komplexen ATLAS-Detektors, der mit über 100 Millionen Elektronik-Auslesekanälen 40 Millionen Teilchenkollisionen pro Sekunde aufzeichnet. „Der Fokus unserer Arbeitsgruppe liegt dabei auf dem Betrieb des Inneren Pixeldetektors, der die Flugbahn und darüber zahlreiche Eigenschaften der neu entstehenden Teilchen vermisst“, so Dr. Marcello Bindi von der Universität Göttingen. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Analyse der Kollisionsdaten zur Untersuchung der Eigenschaften des Higgs-Bosons und des Top-Quarks.

In einem zweiten verlängerten Projekt zur Forschungsinfrastruktur fördert das BMBF ein Upgrade des ATLAS-Experiments für den sogenannten „High-Lumi LHC“ mit einer fast zehnfach erhöhten Strahlintensität. Der Schwerpunkt der Göttinger Arbeitsgruppe liegt dabei auf dem Neubau des Inneren Spurdetektors aus Silizium-Pixeldetektoren, der 2029 in Betrieb gehen soll. In einem weiteren Projekt werden neue Technologien für die Weiterentwicklung von besonders dünnen und strahlenharten Silizium-Pixeldetektoren basierend auf der CMOS-Technologie mit nur wenigen Nanometer großen Strukturen untersucht. Diese könnten beim Bau von Detektoren an zukünftigen Teilchenbeschleunigern wie dem am CERN geplanten Future Circular Collider – FCC mit einem Umfang von 100 Kilometern Anwendung finden.

Darüber hinaus wurde ein Projekt zum Betrieb und der Weiterentwicklung des Göttinger Grid-Computing-Clusters „GoeGrid“ bewilligt. GoeGrid stellt mit inzwischen 3,5 Petabyte und rund 17.000 Rechenkernen ein seit 2008 sehr erfolgreich betriebenes und äußert leistungsstarkes Hochleistungsrechenzentrum für das Weltweite LHC Computing Grid zur Verfügung. Darauf baut das ebenfalls verlängerte Projekt zum „Aufbau und der Nutzung föderierter Computing-Infrastruktur (FIDIUM)“ auf. Dies strebt den Übergang vom universitäts-basierten Grid-Computing auf die Nutzung von Nationalen Hochleistungs-Rechnern (NHR) wie dem Göttinger EMMY-Cluster an.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Dr. Arnulf Quadt
Georg-August-Universität Göttingen
Fakultät für Physik
II. Physikalisches Institut
Friedrich-Hund-Platz 1, 37077 Göttingen
Telefon: (0551) 39-27635
E-Mail: aquadt@uni-goettingen.de
Internet: www.uni-goettingen.de/de/550901.html

Weitere Informationen:

https://www.uni-goettingen.de/de/3240.html?id=7491 mit Bildmaterial zum Download

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Thomas Richter Öffentlichkeitsarbeit
Georg-August-Universität Göttingen

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