TRR 27:  Neutrinos und andere schwach wechselwirkende Teilchen in Physik, Astrophysik und Kosmologie

• Fachliche Zuordnung: Physik
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 13573508

Nach den jüngsten Erfolgen in der Neutrinophysik greift der Sonderforschungsbereich/Transregio zentrale Themen auf diesem Gebiet sowohl im Experiment als auch in der Theorie auf. Dazu zählen die Bestimmung der absoluten Neutrinomassen und der intrinsischen Natur der Neutrinos, die bessere Extraktion von Oszillationsparametern sowie die Frage nach dem theoretischen Ursprung der Massen und der astrophysikalischen und kosmologischen Rolle der Neutrinos. Aufgrund ihrer Ähnlichkeit mit Neutrinos wird in einigen Projekten die eminent wichtige Rolle von schweren schwach wechselwirkenden Teilchen in der Astrophysik und Kosmologie studiert. Damit verbunden ist die Frage nach der Natur der Dunklen Materie, welche die Masse in unserem Universum dominiert.
Im vorliegenden Forschungsvorhaben wird die Priorität bei den experimentellen Projekten auf niederenergetische Phänomene gelegt, da zum einen das Entdeckungspotenzial hier sehr hoch ist und zum anderen die beteiligten Institute hier eine sehr hohe Expertise vorweisen können. Die theoretischen Arbeiten sind dagegen sehr breit angelegt, um eine Klammerfunktion zwischen den involvierten Experimenten zu erzielen und um als Bindeglied zu externen Aktivitäten zu fungieren.
Im Sonderforschungsbereich/Transregio sind sowohl neue Experimente vertreten, die in internationalen Kollaborationen im In- und Ausland durchgeführt werden (GERDA, KATRIN, DOUBLE-CHOOZ,CRESST), als auch Projekte, die sich mit Machbarkeitsstudien zu neuen Experimenten in naher und ferner Zukunft beschäftigen. Letzteres reicht von der Detektorentwicklung für Sensoren bei sehr tiefen Temperaturen bis zur Physik eines neuartigen großvolumigen Observatoriums für niederenergetische astrophysikalische Neutrinos (LENA). Die theoretischen Projekte untersuchen eine breite Palette von phänomenologischen Fragen sowie den größeren theoretischen Rahmen für Neutrinomassen und Mischungen.

• DFG-Verfahren: Transregios

Abgeschlossene Projekte

• A01 - Improved ß-Spectroscopy for v-Mass Measurements (Teilprojektleiter Bornschein, Lutz ;  Drexlin, Guido )
• A02 - Improved Detection of Low-Energy Electrons (Teilprojektleiter Blümer, Johannes ;  Wolf, Joachim )
• A03 - Novel Background Reduction and Discrimination Techniques for 0vßß Decay Search in 76Ge (Teilprojektleiter Schönert, Stefan ;  Simgen, Hardy )
• A04 - Development of Segmented Germanium Detectors for the Investigation of Neutrino-Less Double Beta Decay (Teilprojektleiter Altmann, Michael )
• A05 - Development of Cryogenic Detectors for Low-Energy Neutrino Physics (Teilprojektleiter Oberauer, Lothar )
• A06 - Determination and Suppression of Backgrounds in the Double-Chooz Experiment (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Göger-Neff, Marianne ;  Lachenmaier, Tobias )
• A07 - Low-Energy Neutrino Astronomy (LENA): Prototype Development and Data Analysis (Teilprojektleiter von Feilitzsch, Franz ;  Oberauer, Lothar )
• B01 - Analysis of Data from DM Searches and Background Investigations (Teilprojektleiter de Boer, Wim ;  Eitel, Klaus )
• B02 - Detectors for Weakly Interacting Particles (Teilprojektleiter Jochum, Josef ;  Potzel, Walter )
• B03 - Nuclear Recoil Calibration for Direct Dark Matter Search (Teilprojektleiter Clement, Heinz ;  Potzel, Walter )
• C01 - Theoretical Neutrino Physics: Models and Phenomenology (Teilprojektleiter Lindner, Manfred B. )
• C02 - Massive Neutrinos in Astrophysics and Cosmology (Teilprojektleiter Raffelt, Georg )
• C03 - Supernovae and Gamma-Ray Bursts as Neutrino Sources (Teilprojektleiter Janka, Hans-Thomas )
• C04 - Neutrinos, Dark Matter, and Cosmology in Unified Theories (Teilprojektleiter Ratz, Michael )
• C05 - Neutrinos, Nuclear Structure, and Physics Beyond the Standard Model (Teilprojektleiter Fäßler, Amand )
• Z - SFB/Transregio Administration (Teilprojektleiter Oberauer, Lothar )

• Antragstellende Institution: Technische Universität München (TUM)
• Mitantragstellende Institution: Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ; Campus Süd (aufgelöst); Eberhard Karls Universität Tübingen; Karlsruher Institut für Technologie
• Beteiligte Institution: Max-Planck-Institut für Physik / Werner-Heisenberg-Institut (MPPMU) ; Abteilung Theoretische Physik; Max-Planck-Institut für Kernphysik
• Sprecher: Professor Dr. Lothar Oberauer