Suche nach leptonischer CP-Verletzung mit dem T2K-II Experiment

• Antragsteller: Professor Dr. Alfons Weber
• Fachliche Zuordnung: Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 517206441

Das T2K-Experiment ist ein Neutrino-Oszillationsexperiment, das Neutrinos vom J-PARC-Beschleunigerzentrum über fast 300 km zum Super-Kamiokande Neutrinodetektor schickt. In den letzten 10 Jahren hat T2K signifikante Ergebnisse für das Verständnis von Neutrino-Oszillationen geliefert, einschließlich der Entdeckung des Auftretens von Elektron-Neutrinos in einem Myon-Neutrino-Strahl und einer sehr präzisen Messung der Parameter, die diesen Prozess beschreiben. T2K-II ist das Upgrade dieses Experiments mit einem intensiveren Neutrinostrahl, einem verbesserten Nahdetektor und einem verbesserten Super-Kamiokande Ferndetektor. Das vorgeschlagene Projekt wird 5 Komponenten haben: 1. Inbetriebnahme des erweiterten Nahdetektors, 2. Entwicklung der Fähigkeit, Neutronen zu rekonstruieren und eine Auswahl von Ereignissen zu erstellen, die Neutronen im Endzustand enthalten, 3. Verwendung dieser Ereignisse in der Neutrinooszillationsanalyse, 4. Verwendung dieser Ereignisse in einer Neutrino-Querschnittsmessung, und 5. Unterstützung des allgemeinen Betriebs der T2K-Nahdetektoren. Als Ergebnis dieser Arbeit wird die Empfindlichkeit des Experiments verbessert, und es besteht die Möglichkeit mit mehr als 3 Sigma Signifikanz zu messen, ob sich Neutrinos und ihre Antimateriepartner (Anti-Neutrinos) unterschiedlich verhalten. Dieser als CP-Verletzung bezeichnete Unterschied könnte helfen zu erklären, warum es im Universum mehr Materie als Antimaterie gibt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr. Lukas Koch