Forschung zu Dunkler Materie und NeutrinosMarie Skłodowska-Curie Fellowship für die Astroteilchenphysik

9. Juli 2025

Foto: D. Spathara (left) and D. Papoulias (right)

Dr. Dimitrios Papoulias (rechts) entwickelt in den kommenden zwei Jahren in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Konstantinos Nikolopoulos (links) innovative Methoden Maschinellen Lernens für die Datenauswertung des NEWS-G Detektors.

In der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Konstantinos Nikolopoulos, Experimentalphysiker an der Exzellenzuniversität Hamburg, startet im Februar 2026 ein Marie Skłodowska-Curie Fellowship. Das Projekt neutrinoSPHERE wird mit circa 200.000 Euro für zwei Jahre gefördert.

Für das Fellowship kommt der theoretische Physiker Dr. Dimitrios Papoulias vom Instituto de Física Corpuscular (Valencia, Spanien) an die Universität Hamburg. Er will in den kommenden zwei Jahren innovative Methoden Maschinellen Lernens entwickeln, welche die Auswertungsmöglichkeiten von Daten des Neutrinodetektors NEWS-G maßgeblich erweitern sollen. Damit trägt Papoulias zur Lösung der beiden größten Rätsel der modernen Teilchenphysik bei: dem Ursprung der Masse von Neutrinos und der Beschaffenheit Dunkler Materie.

Neutrinos zählen zu den Elementarteilchen, den kleinsten Materiebausteinen. Sie entstehen permanent im Weltall, etwa bei Kernfusionen in der Sonne oder bei Explosionen von Sternen, und durchdringen das gesamte Universum. Weil sie jedoch kaum mit anderen Teilchen wechselwirken, sind sie nur sehr schwer nachweisbar. Mit dem internationalen NEWS-G Experiment wollen Forschende diesen scheuen Teilchen auf die Schliche kommen.

Das Experiment ist tief unter der Erde in einem kanadischen Labor aufgebaut, um gegen störende äußere Einflüsse abgeschirmt zu sein. Der Detektor besteht aus einer riesigen Kupferkugel, die mit einem sogenannten Edelgas gefüllt ist; einem Gas, das chemisch besonders wenig reagiert. Treten jedoch Neutrinos aus dem Weltall oder Dunkle Materie in den Detektor ein, spalten sie Elektronen vom Edelgas ab. Diese Elektronen können gemessen werden. Im Vergleich zu anderen Detektoren hat NEWS-G eine sehr hohe Empfindlichkeit und kann sehr schwache Signale messen.

Von dem neuartigen Experiment erhoffen sich Forschende Rückschlüsse über die Eigenschaften von Neutrinos und Dunkler Materie und über die Existenz von neuartigen Elementarteilchen jenseits des Standardmodells der Teilchenphysik.

Mit den Marie Skłodowska-Curie Maßnahmen fördert die Europäische Union die internationale Karriere von Forschenden. Die Maßnahmen sind Teil des europäischen Rahmenprogramms für Forschung und Innovation, Horizon 2020. Benannt sind sie nach der zweifachen Nobelpreisträgerin Marie Skłodowska-Curie.