SFB 1245: Atomkerne: Von fundamentalen Wechselwirkungen zu Struktur und Sternen
Coordinator
Professor Dr. Achim Schwenk
Grant period
2016 -
Funding body
Deutsche Forschungsgemeinschaft
DFG
Identifier
G:(GEPRIS)279384907
Note: Der SFB 1245 erforscht die Physik der „Atomkerne: Von fundamentalen Wechselwirkungen zu Struktur und Sternen“. Die starken Experiment-Theorie-Synergien in Darmstadt ermöglichen ein spannendes Forschungsprogramm in der Kernstrukturphysik und der nuklearen Astrophysik, das über diese Felder hinaus wirkt. Der SFB entwickelt ein systematisches Verständnis von Atomkernen auf Basis effektiver Feldtheorien (EFTs) der starken Wechselwirkung. EFTs ermöglichen eine konsistente Beschreibung der Kernkräfte und der elektroschwachen Wechselwirkung in Kernen und Kernmaterie. Dieses theoretische Verständnis wird mit Schlüsselexperimenten an internationalen Forschungsanlagen und am S-DALINAC in Darmstadt getestet. In der nuklearen Astrophysik liegt der Fokus auf Kernkollaps-Supernovae und Neutronensternverschmelzungen, die Nukleosynthese und damit verbundenen Kilonovae und Gravitationswellensignalen. Das Forschungsprogramm des SFB umfasst zwei eng vernetzte Bereiche: (A) Starke Wechselwirkungen und Präzisions-Kernstruktur und (B) Elektroschwache Wechselwirkungen und nukleare Astrophysik. Im Bereich A untersuchen wir Schlüsselaspekte über die Nuklidkarte hinweg und treiben so die Grenzen experimenteller und theoretischer Methoden voran. Dazu gehören Messungen von Ladungsradien und elektromagnetischen Übergängen mit hoher Genauigkeit, die Erforschung von Korrelationen in Multi-Neutron-Systemen sowie die Spektroskopie neutronenreicher Kerne. Neuartige Vielteilchenmethoden werden entwickelt und mit akkuraten chiralen Wechselwirkungen angewandt, um zu verstehen, wie die Nuklidkarte aus der chiralen EFT hervorgeht. Ergänzt wird dies durch EFTs im universellen Bereich von Halo-Kernen und von Wenig-Neutron-Systemen. Im Bereich B liefern Berechnungen der nuklearen Zustandsgleichung von niedrigen zu hohen Dichten und endlichen Temperaturen Input für astrophysikalische Simulationen. Die Zustandsgleichung wird durch direkte Messungen der elektrischen Dipolpolarisierbarkeit von Kernen eingegrenzt. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Untersuchung der magnetischen Eigenschaften von Kernen, einschließlich der Beiträge von Zweikörperströmen. Wir werden die Rolle von elektroschwachen Prozessen und Neutrinos in Supernovae, Mergern und für die Nukleosynthese erforschen. Wir werden unser Programm um die Beobachtung der ältesten Sterne erweitern, um sie mit unseren Nukleosynthese-Vorhersagen zu vergleichen. Das integrierte Graduiertenkolleg im SFB bietet ein innovatives und internationales Umfeld. Neu entwickelt haben wir ein Outreach-Programm, das unsere Begeisterung für die SFB-Forschung an Schulen und die breite Öffentlichkeit bringt. Die TU Darmstadt ist das stärkste universitäre Zentrum in Deutschland in der experimentellen und theoretischen Kernphysik und der nuklearen Astrophysik. Die Bündelung unserer Stärken im SFB ermöglicht ein herausragendes Verständnis von Kernen und der Kernphysik von Multimessenger-Beobachtungen.
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