Deutsche und ausländische Astrophysiker beraten auf einem Workshop, der vom 28. bis 30. April 2010 am Forschungszentrum Dresden-Rossendorf (FZD) stattfindet, über die wissenschaftliche Bedeutung eines möglichen neuen, unterirdischen Teilchenbeschleunigers für astrophysikalische Experimente im Felsenkeller Dresden.

Die Beobachtung von Sternen von außen hat dank neuartiger Teleskope seit einigen Jahren eine unglaubliche Präzision erreicht. Aber was genau geht in ihrem Inneren vor sich? Sterne und Sternexplosionen sind die wichtigste Quelle für die heute bekannten chemischen Elemente und damit auch für das Leben auf der Erde. Um die Entstehung der Elemente im Inneren von Sternen zu verstehen, stellen Kern- und Astrophysiker diese Erzeugungsreaktionen mithilfe von Teilchenbeschleunigern nach. Weltweit sind sich die Wissenschaftler einig, dass dafür eine neue Beschleunigeranlage nötig ist, vor allem auch unter Tage, da manche dieser Prozesse extrem selten stattfinden.

Nur unter Tage wird die kosmische Strahlung, der wir auf der Erde permanent ausgesetzt sind, so abgeschirmt, dass diese raren Ereignisse untersucht werden können. Allerdings steht bisher nur ein einziger Beschleuniger in einem Untertagelabor zur Verfügung, der aber nur einen Teil des in Sternen vorherrschenden Energiebereichs abdecken kann. „Für weiterführende astrophysikalische Experimente brauchen wir deshalb eine Anlage, die Teilchen auf etwa zwei Millionen Elektronenvolt beschleunigen kann“, so Kernphysiker Dr. Daniel Bemmerer vom FZD, der den Workshop gemeinsam mit Prof. Dr. Kai Zuber von der TU Dresden organisiert.

Für den Standort eines neuen Beschleunigers haben Bemmerer und Zuber bereits einen idealen Kandidaten: den Felsenkeller im Plauenschen Grund in Dresden. Beide Wissenschaftler nutzen das dort vom Verein für Kernverfahrenstechnik und Analytik Rossendorf (VKTA) betriebene Labor bereits jetzt für Experimente ohne Beschleuniger. Die Kooperation ist vertraglich geregelt.

„Der Felsenkeller wäre ein idealer Standort für einen neuen Teilchenbeschleuniger. Er ist von Dresden aus für Nutzer schnell erreichbar sowie einfach zugänglich, sodass ein größeres Forschungsgerät, wie ein Beschleuniger es ist, problemlos aufgebaut werden könnte. Das ist nicht bei allen Untertagelabors auf der Welt so leicht möglich. Außerdem bietet Dresden ein wissenschaftliches Umfeld, in dem das nötige Know-how zum Aufbau sowie Personal zum Betrieb des Beschleunigers vorhanden sind“, sagt Prof. Zuber. So wurde am FZD der supraleitende Elektronen-Beschleuniger ELBE aufgebaut, der heute von Forschern aus aller Welt genutzt wird.

Zuber und Bemmerer haben das Ziel, mit einem neuen unterirdischen Beschleuniger sowohl deutsche als auch ausländische Wissenschaftler nach Dresden zu ziehen. Das Interesse und die Teilnehmerzahl an dem geplanten Workshop sprechen diesbezüglich eine deutlich positive Sprache. Neben astrophysikalischen Experimenten könnte die Anlage auch für Untersuchungen in der Festkörper- und Teilchenphysik eingesetzt werden, was den Nutzerkreis noch erweitern würde.

Weitere Informationen:
Dr. Daniel Bemmerer
Institut für Strahlenphysik des FZD
Tel.: 0351 260-3581

Prof. Dr. Kai Zuber
Institut für Kern- und Teilchenphysik der TU Dresden
Tel.: 0351 463-42250

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