Messung von Flavor-Oszillation und CP-Verletzung im Bs-System

• Antragstellerin: Professorin Dr. Stephanie Hansmann-Menzemer
• Fachliche Zuordnung: Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 16769796

CP-Verletzung ist eine der notwendigen Voraussetzungen, um die im Universum beobachtete Asymmetrie von Materie und Antimaterie zu erklären. Das Standardmodell der Teilchenphysik, das derzeit erfolgreich die beobachteten Wechselwirkungen zwischen den elementaren Bausteinen der Materie beschreibt, sagt CP-Verletzung voraus, kann aber nicht das beobachtete Materieübergewicht erklären. Das ist einer der Gründe nach ¿Neuer Physik¿ jenseits des Standardmodells zu suchen. Während CP-Verletzung im Kaon- und im Bd-System von einigen Experimenten untersucht wird und bereits nachgewiesen wurde, ist CP-Verletzung im Bs-System noch fast unerforscht. Das liegt insbesondere daran, dass momentan lediglich der Hadronen-Beschleuniger Tevatron (Fermilab, USA) und in Zukunft der LHC (CERN, Schweiz) aufgrund ihrer hohen Schwerpunktsenergie und der damit verbundenen hohen Wirkungsquerschnitte in der Lage sind, ausreichend Bs-Mesonen für diese Studien zu produzieren.Die Messung der Mischungsfrequenz und der CP-Asymmetrie im Bs-System an den beiden Experimenten CDF II (Fermilab) und LHCb (CERN) erlauben einen Präzisionstest des Standardmodells und der dort vorhergesagten Mechanismen der CP-Verletzung. Insbesondere die Messungen am auf B-Physik spezialiserten LHCb-Experiment sind sensitiv für Neue Physik. Durch die Überbestimmung von Standardmodell-Parametern mit Hilfe von redundanten Messungen im B-System können indirekt Effekte Neuer Physik bei heute noch nicht direkt zugänglichen Energieskalen bestimmt werden.Bei dem hier vorgestellten Forschungsprojekt wird auf den Transfer von bei CDF II-Analysen gewonnenen Erfahrungen zum LHCb-Experiment Wert gelegt. Ebenso sollen Beiträge zum Aufbau und zur Inbetriebnahme des LHCb-Spurrekonstruktionssystems geleistet werden, um die dort geplanten Analysen vorzubereiten und zu ermöglichen. Auch hierbei soll auf Erfahrungen aus dem CDF II-Experiment zurückgegriffen werden.¿

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen