LEGEND‑1000 soll klären, welche Rolle Neutrinos dabei gespielt haben könnten, dass nach dem Urknall Materie übrig blieb – und damit die Voraussetzung für Sterne, Planeten und Leben entstand. Der Wissenschaftsrat empfiehlt nun die Umsetzung der Forschungsinfrastruktur, die von der Technischen Universität München (TUM) gemeinsam mit dem Max-Planck-Institut für Kernphysik (MPIK) getragen wird. Das Gremium bescheinigt dem Vorhaben große wissenschaftliche Bedeutung für die internationale Teilchen- und Kernphysik sowie erhebliches Innovationspotenzial für Wirtschaft und Gesellschaft. 

Warum besteht das Universum aus Materie – und nicht aus gleich viel Materie und Antimaterie? Dieser fundamentalen Frage geht das internationale Großexperiment LEGEND‑1000 nach, das die TUM gemeinsam mit dem MPIK vorantreibt. Im Untergrundlabor Gran Sasso in Italien suchen Forschende nach dem sogenannten neutrinolosen Doppelbeta-Zerfall – einem extrem seltenen Prozess, der bislang nie beobachtet wurde. Sein Nachweis würde zeigen, dass Neutrinos ihre eigenen Antiteilchen sind und könnte entscheidende Hinweise dafür liefern, wie der Materieüberschuss entstand, aus dem sich nach dem Urknall das heutige Universum entwickelte. Mit seinen 1.000 Kilogramm hochempfindlicher Germaniumdetektoren, einer außergewöhnlich hohen Energieauflösung und einem extrem niedrigen Untergrund zählt LEGEND‑1000 zu den weltweit ambitioniertesten Experimenten der Astroteilchenphysik. Zugleich eröffnet die Forschungsinfrastruktur neue Möglichkeiten für die Suche nach Dunkler Materie, die Untersuchung von Sonnen- und Supernova-Neutrinos sowie die Erforschung weiterer Phänomene jenseits des Standardmodells der Teilchenphysik. 

Der Wissenschaftsrat hat nun empfohlen, die deutsche Beteiligung an LEGEND‑1000 im Rahmen des nationalen Priorisierungsverfahrens für umfangreiche Forschungsinfrastrukturen des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) umzusetzen. Grundlage war eine wissenschaftliche Begutachtung, die dem Projekt herausragende Bedeutung für die gesamte Teilchen- und Kernphysik bescheinigt. In seiner Stellungnahme hebt der Wissenschaftsrat hervor, dass die zu erwartenden Erkenntnisse weit über die Neutrinophysik hinausreichen und grundlegende Fragen unseres Verständnisses des Universums adressieren. Zugleich würdigt das Gremium die technologischen Impulse des Vorhabens: Der anspruchsvolle Versuchsaufbau wird die Entwicklung hochempfindlicher Detektoren, kryogener Systeme und strahlungsarmer Materialien vorantreiben und damit auch Anwendungen in Bereichen wie Umweltüberwachung, Strahlungsdetektion, medizinischer Bildgebung und Quantencomputing ermöglichen. Bereits heute sind deutsche und europäische Unternehmen an der Entwicklung zentraler Komponenten beteiligt. 

 

Weitere Informationen & Links

• Informationen des Deutschen Wissenschaftsrat
• Website des Experiments: https://legend-exp.org/science/legend-pathway/legend-1000
• LEGEND-gruppe (MPIK): https://www.mpi-hd.mpg.de/mpi/de/forschung/abteilungen-und-gruppen/astroteilchenphysik/forschung/legend

Kontakte

Prof. Dr. Susanne Mertens
Direktorin am Max-Planck-Institut für Kernphysik
TUM Distinguished Affiliated Professor
susanne.mertens@mpi-hd.mpg.de
 

Prof. Dr. Stefan Schönert
Lehrstuhl für Experimentelle Physik & Astroteilchenphysik
schoenert@ph.tum.de

 

Autor: Stefan Kögler / TUM