Deutsch English

Forschung

Veröffentlichungen

Eine Liste von Veröffentlichungen der Gruppe ist hier zu finden.

Abschlussarbeiten sind hier zu finden.

Bodengestützte Gamma-Astronomie

Der Nachweis von hochenergetischen Teilchen, die auf die Atmosphäre treffen, gelingt mit bodengestützten Instrumenten indirekt über die Beobachtung von Luftschauern. Als besonders erfolgreich hat sich die abbildende Luftcherenkovtechnik mit Teleskopen bewährt.

H.E.S.S.


Imaging Cherenkov telescope of the HESS experiment, located in Namibia.

Das H.E.S.S.-Experiment in Namibia ist derzeit eines der erfolgreichsten Experimente der Astroteilchenphysik. Seit Anfang 2004 betreibt ein internationales Konsortium unter Beteiligung unserer Gruppe vier Spiegelteleskope, mit denen im Energiebereich von 100 GeV bis etwa 100 TeV eine Vielzahl von Quellen erstmals entdeckt und neuartige Phänomene nachgewiesen worden sind. Die vier Teleskope mit jeweils etwa 100 qm Spiegelfläche werden derzeit um ein fünftes Teleskop mit 600 qm Spiegelfläche ergänzt. Hiermit wird die Sensitivität der bestehenden Teleskope deutlich verbessert und der Energiebereich bis hin zu etwa 50 GeV erweitert. Dieser Energiebereich ist bislang nur sehr wenig erforscht.

CTA


CTA Photomontage

Eine konsequente Weiterentwicklung der bodengestützten Nachweistechnik ist die deutliche Steigerung der Teleskopzahl, um die Sensitivität um etwa eine Größenordnung zu erzielen. CTA ist ein europäisches Projekt unter Beteiligung unserer Gruppe, das derzeit im Rahmen einer Projektstudie die Machbarkeit eines Systems aus etwa 100 Einzelteleskopen untersucht. Das CTA-Projekt wird an zwei Standorten, eines auf der Südhalbkugel, eines auf der Nordhalbkugel aufgebaut und betrieben, um nahezu den gesamten Himmel zu durchmustern.

HiSCORE and TAIGA

This research activity aims at opening up the ultra-high energy gamma-ray regime (energies above 10 TeV and up to PeV), so far only poorly covered. One of the main motivations is the search for Galactic cosmic ray Pevatrons. HiSCORE is a timing-array concept based on air Cherenkov stations with a wide field of view (30 deg. half opening angle) distributed over a very large area. The first implementation of the HiSCORE concept was realized in the Tunka-valley. After several prototype stages, 28 stations covering an area of 0.25 square-km were installed until 2015. Since this detector stage, the HiSCORE array is part of the TAIGA (Tunka Advanced Instrument for Gamma Ray Astrophysics) experiment. TAIGA uses a unique approach, combining the timing (HiSCORE) technique with imaging air Cherenkov telescopes (IACTs). A first IACT was installed and commissioned in 2016. Currently (2017), further 30 HiSCORE stations and an additional IACT are being installed in 2017/18. Until 2019, TAIGA will consist of a 1 square-km HiSCORE array and 3 IACTs.

Laborexperimente

WISPDMX

BRASS

BRASS is a novel experiment for direct, broadband axion/ALP dark matter searches in the 0.02-5.0 meV (4.8-1200 GHz) range of particle mass. BRASS will employ axion-photon conversion near a permanently magnetized surface, focussing the resulting photon signal onto a set of low-noise heterodyne detectors. The project is presently in its preparatory stage, offering ample opportunity for research projects in the areas of instrumental design and signal processing.

Phänomenologie der Astroteilchenphysik

Dunkle Materie

Wir untersuchen die Möglichkeiten, Dunkle Materie indirekt über den Nachweis von Gamma-Strahlung aus selbst-annihilierender dunkler Materie zu finden (siehe auch SFB 676)

Photon-Photon-Oszillationen

Hochenergetische Photonen sind hervorragende Sonden, um mögliche Oszillations-Effekte zu untersuchen.

Gamma-Emission von Pulsar-Wind-Nebeln

Das hochrelativistische Plasma von Pulsar-Winden liefert eine reiche Phänomenologie an Strahlungsprozessen, deren Entwicklung durch die Beobachtung vieler verschiedener Objekte in verschiedenen Entwicklungsstadien sich uns derzeit erschließt.

Gamma-Emission aus der Umgebung des Galaktischen Zentrums

Wir haben die zeitabhängige Absorption von Gamma-Quanten im Photonfeld von Sternen untersucht: Hier ergibt sich eine einzigartige Methode, die Position der (bislang unidentifizierten) Gamma-Quelle mit einer Genauigkeit von Milli-Bogensekunden zu bestimmen.