Visionäre Forschung zu Atomkernen

Für den Sonderforschungsbereich 1245 „Atomkerne: Von fundamentalen Wechselwirkungen zu Struktur und Sternen“ bewilligte die DFG eine dritte Förderperiode. Der SFB 1245 entwickelt ein systematisches Verständnis von Atomkernen auf Basis effektiver Feldtheorien der starken Wechselwirkung. Effektive Feldtheorien ermöglichen eine konsistente Beschreibung der Kernkräfte und der elektroschwachen Wechselwirkung in Atomkernen und Kernmaterie. Dieses theoretische Verständnis wird mit Schlüsselexperimenten an internationalen Forschungsanlagen in Japan und den USA 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.

Im Fokus der dritten Förderperiode stehen Messungen von Kernradien und Kernübergängen mit hoher Genauigkeit, die Erforschung von Multi-Neutron-Systemen sowie die Spektroskopie neutronenreicher Kerne. Neuartige Vielteilchenmethoden werden entwickelt, um zu verstehen, wie die Nuklidkarte aus der effektiven Feldtheorie hervorgeht. In der nuklearen Astrophysik liefern Berechnungen der nuklearen Zustandsgleichung von niedrigen zu hohen Dichten und endlichen Temperaturen Input für astrophysikalische Simulationen.

In der Astrophysik wird das SFB-Programm um die Beobachtung der ältesten Sterne erweitert, um sie mit Nukleosynthese-Vorhersagen zu vergleichen. Neu entwickelt für die dritte Förderperiode wurde ein Outreach-Programm, das die Begeisterung für die SFB-Forschung an Schulen und die breite Öffentlichkeit bringt. Im SFB 1245 arbeiten mehr als 100 Wissenschaftler:innen aus dem Institut für Kernphysik und Fachbereich Physik der TU Darmstadt sowie dem GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung und der Universität Mainz zusammen. Sprecher ist Professor Achim Schwenk vom Fachbereich Physik der TU Darmstadt.

Die TU Darmstadt gilt als stärkstes universitäres Zentrum in Deutschland in der experimentellen und theoretischen Kernstrukturphysik und der nuklearen Astrophysik. Der nun verlängerte SFB bündelt diese Stärken im Forschungsfeld „Matter and Materials (M+M)" der TU Darmstadt.