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Supersymmetrie / Die SUSY-Suche · Die SUSY-Suche Wie Physiker mit dem weltgrößten Beschleuniger

Auch in der Welt der Elementarteilchen, in der die immer größer oder leistungsfähiger werdenden Maschinen erstaunliche Vorarbeit geleistet haben, um die Spieler und ihre Spielregeln kennen zu lernen, können Wissenschaftler:innen Neues entdecken. Genau das ist mit dem Teilchendetektor Belle II gelungen, der von einer internationalen Kollaboration am japanischen Forschungslabor KEK betrieben wird.
Für ein Kollisionsereignis wie das, das im Belle II-Detektor des SuperKEKB-Beschleunigers

Teilchenbeschleuniger mit einem massiv umgebauten Teilchendetektor in Betrieb gehen: Belle II am Beschleuniger

Heute hat der Large Hadron Collider (LHC) seine Teilchenart gewechselt: ab sofort kreisen auch Blei-Ionen im 27 Kilometer langen Beschleunigertunnel. Vier Wochen lang werden Daten aus Blei-Ionen-Proton-Kollisionen gesammelt. Damit soll ein bestimmter Materiezustand erforscht werden, der auch Sekundenbruchteile nach Entstehung des Universums bestanden haben muss: das Quark-Gluon-Plasma.
Einmal im Jahr werden jedoch ganz andere Teilchen in den Beschleuniger geschickt.

Ihr Spezialgebiet, die Teilchenschauer, vergleicht Çiğdem İşsever gern mit Wasserstrahlen aus dem Gartenschlauch. Knifflige Herausforderungen mit Teilchen liegen der Forscherin genauso am Herzen wie die Nachwuchsgewinnung. Dabei geht sie ungewöhnliche Wege, zum Beispiel mit dem Computerspiel Minecraft…
Als Mitglied der H1-Kollaboration am HERA-Beschleuniger bei DESY hat sie in den 1990er

Um Teilchen zu jagen, muss man nicht Physik studiert haben. Oskar Reichelt ist als Maschinenbauingenieur auch ein Teilchenjäger: beim Forschungszentrum DESY sorgt er dafür, dass die Sensoren eines neuen Bauteils für den CMS-Detektor ihre Arbeit machen können. Ohne Sensoren gäbe es keine Teilchenspuren, ohne Teilchenspuren keine Erkenntnisse. So greift im großen Abenteuer Teilchenphysik ein Rädchen ins andere und jedes muss sich drehen, damit Neues entdeckt werden kann.
kleine Bauteil in den riesigen Detektoren des Large Hadron Collider am CERN und im Beschleuniger

Wer seinen Schlüssel sucht und nicht weiß, wo er sein könnte, fängt irgendwann an, systematisch die Orte auszuschließen, an denen sich der Schlüssel nicht befindet. Am Ende bleibt im Idealfall ein Ort übrig und der Schlüssel taucht wieder auf . So ähnlich gehen auch Teilchenphysiker auf der Suche nach neuen Teilchen oder Prozessen vor: sie schließen all das aus, was nicht sein kann. Eine Gruppe Forscher hat jetzt in einem wissenschaftlichen Artikel alle möglichen Verstecke eines beliebten Modells der Supersymmetrie mit großer Sicherheitswahrscheinlichkeit ausgeschlossen. Der Artikel trägt den passenden Titel Killing the cMSSM softly.
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Seit zwei Jahren ruht der Large Hadron Collider LHC. Während der Betriebspause LS1(Long Shutdown 1) wurde kräftig umgebaut, verbessert, ergänzt und repariert. Jetzt soll der größte Teilchenbeschleuniger der Welt Ende März seinen Betrieb wieder aufnehmen. Was ist in den zwei Jahren geschehen?
Sie verfolgt mit Spannung jeden Schritt, der gemacht werden muss, um den Beschleuniger

Hohlraumresonatoren (oder Kavitäten, englisch: cavities) sind die Teile eines Beschleunigers

Morgens, 4. November: die letzten Protonen für 2010 verlassen den LHC. Weniger als 24 Stunden später: erste Blei-Ionen kreisen im LHC. Weitere zwei Tage später: erste Kollisionen. Mittags, 8. November: stabile Bedingungen für Kollisionen. Doch damit nicht genug. Bereits zehn Tage nach den ersten Kollisionen haben die ALICE-Wissenschaftler ihre ersten Ergebnisse veröffentlicht.
Dezember im LHC kreisen, bevor der Beschleuniger in die Winterpause geht.