Dunkle Materie

Prof. Susanne Mertens

Forschungsgebiet

Wir untersuchen ein schwer fassbares Teilchen, das Neutrino, um fundamentale Rätsel der Physik zu entschlüsseln: Woraus ist das Universum gemacht? Wie entwickelten sich Strukturen? Warum besteht unsere Welt aus Materie und nicht aus Antimaterie?

Trotz großer Entdeckungen der letzten Jahrzehnte ist das Neutrino immer noch eines der rätselhaftesten Teilchen des Standardmodells der Teilchenphysik: Was ist seine Masse? Ist es sein eigenes Antiteilchen? Existiert ein rechtshändiger Partner zu dem bekannten linkshändigen Neutrino, ein sogenanntes steriles Neutrino? Die Erforschung dieser Eigenschaften wird uns helfen fundamentale offene Fragen über das Universum zu verstehen.

Das Karlsruhe-Tritium-Neutrino-Experiment (KATRIN) wird direkt die absolute Neutrinomass bestimmen. Die Kenntnis der Neutrinomasse wird wichtige Impulse für das Verständnis der Strukturbildung im frühen Universum geben. KATRIN befindet sich am KIT in Karlsruhe und wird 2017 beginnen Daten zu sammeln. Mit einem verbesserten Multi-Pixel-Silizium-Detektorsystem, genannt TRISTAN, können die physikalischen Ziele von KATRIN auf die Suche nach sterilen Neutrinos auf der keV-Skala erweitert werden. Diese neue Art von Neutrinos ist ein idealer Kandidat für Dunkle Materie. Unsere Gruppe leitet die Suche nach sterilen Neutrinos mit KATRIN.

Neben KATRIN ist unsere Gruppe an der Suche nach dem neutrinolosen, doppelten Beta-Zerfall (0nbb) mit dem MAJORANA-Experiment beteiligt. Der Nachweis dieses Prozesses wäre der Beweis, dass das Neutrino sein eigenes Antiteilchen ist, was wiederum zu besserem Verständnis der Asymmetrie zwischen Materie und Antimaterie im Universum verhelfen kann. MAJORANA und das eng verwandte GERDA-Experiment sollen in naher Zukunft zusammenarbeiten, um diesen ultra-seltenen Zerfall zu suchen.

Adresse/Kontakt

Föhringer Ring 6
80805 München
susanne.mertens@tum.de
+49 89 32354 590

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Arbeitsgruppe

Professorinnen und Professoren

Lehrangebot der Arbeitsgruppe

Lehrveranstaltungen mit Beteiligung der Arbeitsgruppe

Titel und Modulzuordnung
ArtSWSDozent(en)Termine
Astro-Particle Physics 2
Zuordnung zu Modulen:
VU 4 Mertens, S. Mittwoch, 08:00–10:00
sowie Termine in Gruppen

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.