Transatlantische Zusammenarbeit bei Präzisionsexperimenten mit Myonen soll gestärkt werden / Kick-off Meeting am 25. Januar 2002
25.01.2022
Mit 1,9 Millionen Euro fördert die EU im Rahmen ihres H2020-MSCA-RISE Programms das Projekt aMUSE. 100.000 Euro davon fließen nach Mainz an die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Martin Fertl am Exzellenzcluster PRISMA+. Das Projekt aMUSE finanziert Reisetätigkeiten der beteiligten Einrichtungen zum Fermilab bei Chicago. Dort gibt es einen der intensivsten Myonenstrahlen der Welt, der für das laufende Myon g-2 Experiment genutzt wird. Der primäre Protonenstrahl wird später für das im Aufbau befindliche Mu2e Experiment genutzt. Beide Experimente dienen der Suche nach neuer Physik jenseits des Standardmodells. Zum Jahresbeginn ist aMUSE offiziell gestartet – am 25. Januar findet das Kick-off Meeting statt.
aMUSE steht für „Advanced Muon Campus in US and Europe Contribution“ und wurde aus 408 bei der Europäischen Kommission eingereichten Vorschlägen ausgewählt. Das Projekt wird – ähnlich wie das Vorgängerprojekt MUSE - die Aktivitäten von etwa 80 Forschern aus zwölf europäischen Forschungsinstituten und der Industrie koordinieren, die an der Suche nach neuer Physik mithilfe von Myonen und an der Entwicklung einer neuen Generation von Myonenbeschleunigern in hochrangigen amerikanischen Forschungszentren wie dem Fermilab, dem Brookhaven National Laboratory sowie dem Stanford Linear Accelerator Center, beteiligt sind.
Das Myon – der schwere Verwandte des Elektrons ist ein beliebtes Untersuchungsobjekt in der Teilchenphysik. Beliebt deshalb, weil sich seine Eigenschaften extrem präzise vermessen und berechnen lassen. Treten dabei Abweichungen zwischen Theorie und Experiment auf, ist das ein starker Hinweis auf neue Physik. Das aMUSE Projekt umfasst zwei Experimente am Fermilab Myon Campus: Myon g-2 und Mu2e. Das Myon g-2 Experiment nimmt seit 2016 Daten und soll die Genauigkeit bei der Messung des anomalen magnetischen Moments des Myons um den Faktor vier verbessern. Mu2e ist auf der Suche nach dem Zerfall eines Myons in zwei Elektronen, der nach dem Standardmodell extrem unwahrscheinlich ist und bisher nicht beobachtet wurde. Ziel des Mu2e Experiments ist es die Genauigkeit bei der Suche nach diesem Zerfall um vier Größenordnungen zu verbessern.
Erste Ergebnisse das Myon g-2 Experiments sorgten 2021 für großes Aufsehen: „Mit unserem neuen experimentellen Wert, der genauer ist als alle Werte zuvor, verdichten sich die Hinweise auf eine neue Physik jenseits dieses Standardmodells und damit auf die Existenz bisher unbekannter Teilchen oder Kräfte“, freut sich Prof. Dr. Martin Fertl, Professor am Mainzer Exzellenzcluster PRISMA+. „Ein solches Experiment aufzubauen und zum Laufen zu bringen, gelingt nur in einer großen Kollaboration, die unterschiedlichste spezielle Expertisen zusammenbringt. aMUSE ist ein sehr wichtiges Projekt, um durch die Finanzierung von Reisen in die USA diesen Austausch weiter zu stärken und so die Suche nach neuer Physik mittels Myonen in einem großen weltweiten Forschungsnetzwerk immer weiter voranzutreiben.“
Insgesamt gesehen bedeutet aMUSE eine wertvolle Erweiterung der bereits für den Fermilab Myon Campus vorgesehenen Aktivitäten – etwa ein Forschungs- und Entwicklungsprogramm für innovative Detektoren für die Aufrüstung von Mu2e oder die Entwicklung einer neuen Strahllinie für die Untersuchung von weiteren Myonenzerfällen. aMUSE wird zudem der Ausgangspunkt für ein europäisch-amerikanisches Netzwerk für die Entwicklung von neuartigen Techniken zur Erzeugung Myonenstrahlen sein.