Gruppenforschungsseminar zum Stand, den Herausforderungen und den Chancen der kohärenten Elektronen-Neutronen-Streuung

26. Juni 2025

Foto: UHH

Dr. Dimitrios Papoulias hielt im Rahmen des Seminarprogramms der Gruppe ein spannendes Forschungsseminar, das einen umfassenden Überblick über die kohärente elastische Neutrino-Kern-Streuung (CEνNS) und deren zunehmende Bedeutung in der Teilchenphysik gab.

CEνNS ist die Neutrino-Interaktion mit der größten Querschnittsfläche bei niedrigen Energien, wurde jedoch erst 2017 experimentell von der COHERENT-Kollaboration bestätigt. Seitdem haben sich die Messungen rasch ausgeweitet und umfassen Neutrinos aus Pionenzerfall-Quellen, Kernreaktoren und sogar die Sonne, was bedeutende Fortschritte in der Neutrino-Physik bei niedrigen Energien markiert.

In seinem Seminar gab Dr. Papoulias einen Überblick über die aktuelle phänomenologische Landschaft von CEνNS und hob ihre Rolle als präzises Instrument zur Untersuchung des Standardmodells hervor. Im Hinblick auf das Standardmodell diskutierte er, wie CEνNS die Bestimmung des schwachen Mischungswinkels bei sehr niedrigem Impulsübertrag ermöglicht, was ein wichtiger Test der elektroschwachen Theorie ist. Außerdem untersuchte er, wie diese Messungen die Bestimmung der Neutronenverteilungen in Atomkernen erlauben, was wertvolle Hinweise auf die Kernstruktur liefert.

Über das Standardmodell hinaus bietet CEνNS eine sensible Möglichkeit, neue physikalische Szenarien zu erforschen. Dr. Papoulias skizzierte, wie aktuelle Daten Nicht-Standard-Neutrino-Interaktionen, sterile Neutrinos und mögliche elektromagnetische Eigenschaften von Neutrinos einschränken. Wichtig ist auch, dass die Ergebnisse von CEνNS andere experimentelle Suchrichtungen ergänzen und die globale Anstrengung stärken, Physik jenseits etablierter Theorien aufzudecken.

Das Seminar hob das Potenzial von CEνNS hervor, einem sich schnell entwickelnden Fachgebiet, und die vielfältigen Möglichkeiten für präzise Tests der fundamentalen Physik sowie die Erforschung neuer Phänomene.