Neue Emmy Noether-Nachwuchsgruppe untersucht Beitrag von W-Bosonen zum Aufbau der Materie

Der Teilchenphysiker Dr. Matthias Schott wird an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) eine Emmy Noether-Nachwuchsgruppe aufbauen, die sich mit der hochpräzisen Messung der Masse von W-Bosonen, fundamentaler Bausteine unserer Materie, befasst. Die neue Forschungsgruppe wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) in den kommenden Jahren finanziell gefördert.

Die Gruppe ist der Experimentellen Teilchen- und Astroteilchenphysik (ETAP) an der JGU angegliedert, die Untersuchungen selbst werden am LHC am Genfer CERN durchgeführt. „Die Präzisionsmessungen werden dazu beitragen, den Aufbau der Materie besser zu verstehen“, erwartet Matthias Schott. Dies ist auch vor dem Hintergrund der kürzlich bekanntgegebenen Entdeckung des Higgs-Bosons am CERN von besonderer Bedeutung.

Das Standardmodell der Teilchenphysik ist die erfolgreichste Theorie zur Beschreibung der fundamentalen Bausteine der bekannten Materie und ihrer Wechselwirkungen. Trotz des unglaublichen Erfolgs dieser Theorie in den vergangenen Jahrzehnten sind einige entscheidende Fragen noch nicht beantwortet. Teilchenphysiker auf der ganzen Welt versuchen zu erklären, wie die Bausteine der Natur ihre Masse erhalten. „Die genaue Messung der Masse von drei unserer fundamentalen Bausteine, dem W-Boson, dem Top-Quark und dem Anfang Juli entdeckten Higgs-Boson, wird eine endgültige Antwort geben können“, so Schott.

W-Bosonen sind elektrisch geladene Elementarteilchen, die zwischen anderen Elementarteilchen im Atomkern die schwache Wechselwirkung vermitteln. Ihre Masse ist ungefähr 80 Mal so groß wie die eines Protons, W-Bosonen sind also relativ schwer. Sie können an Teilchenbeschleunigern wie dem LHC erzeugt werden, zerfallen allerdings sehr schnell wieder. Ziel der neuen Nachwuchsgruppe ist die Massebestimmung des W-Bosons mit einer bisher unerreichten Genauigkeit. Die Messung basiert auf der Verwendung neu entwickelter computergestützter Methoden und großer Rechenzentren. Sie stellt eine der anspruchsvollsten Aufgaben in der heutigen Teilchenphysik dar, weil eine Vielzahl von experimentellen und theoretischen Aspekten berücksichtigt werden muss. Das Vorhaben soll mit Daten des ATLAS-Detektors am Large Hadron Collider (LHC) durchgeführt werden.

„Wir freuen uns sehr auf die Zusammenarbeit mit Herrn Schott, dessen Forschungsvorhaben unsere Arbeiten in der Teilchenphysik hervorragend ergänzen wird“, erklärt Univ.-Prof. Dr. Volker Büscher von der Arbeitsgruppe ETAP. An der JGU sind rund 50 Physiker mit Forschungen am CERN befasst und zwar insbesondere am ATLAS-Experiment, einem der zwei großen Experimente, die sich unter anderem die Suche nach dem Higgs-Teilchen und seinen zweifelsfreien Nachweis zur Aufgabe gemacht haben.

Die DFG möchte mit dem Emmy Noether-Programm jungen Forschern den Weg zur wissenschaftlichen Selbstständigkeit eröffnen, indem sie eine Nachwuchsgruppe leiten und sich dadurch die Befähigung zum Hochschullehrer aneignen. Die Gruppe wird in der Regel während fünf Jahren gefördert. Matthias Schott hat in den vergangenen Jahren als wissenschaftlicher Angestellter am CERN an der Produktion von elektroschwachen Eichbosonen am LHC geforscht und wird im Herbst 2012 in Mainz mit dem Aufbau seiner Arbeitsgruppe beginnen.

Weitere Informationen:
Univ.-Prof. Dr. rer. nat. Volker Büscher
Experimentelle Teilchen- und Astroteilchenphysik (ETAP)
Institut für Physik
Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU)
D 55099 Mainz
Tel. +49 6131 39-20399
Fax +49 6131 39-25169
E-Mail: buescher@uni-mainz.de
http://www.etap.physik.uni-mainz.de/

Dr. Matthias Schott
Emmy Noether-Nachwuchsgruppe „Präzisionsmessung der W-Bosonmasse am LHC“
Experimentelle Teilchen- und Astroteilchenphysik (ETAP)
Institut für Physik
Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU)
D 55099 Mainz
Tel. +41 22 76 71779
http://mschott.web.cern.ch/mschott/