Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften

Nature Reviews Physics Article about Wuppertal Workshop on Tuning Hadronic Interaction Models

17.12.2025|13:34 Uhr

Forschende der Astroteilchenphysik an der Bergischen Universität haben gemeinsam mit Kolleg*innen der Universität Dortmund und der Ruhr-Universität Bochum (RUB) einen umfassenden Übersichtsartikel im renommierten Fachjournal Nature Reviews Physics veröffentlicht. Die Publikation basiert auf einem Workshop mit internationalen Expert*innen, der vor etwa einem Jahr an der Bergischen Universität durchgeführt wurde. Der Artikel stellt einen neuen Ansatz vor, um gemeinsame Fragen der Teilchen- und Astroteilchenphysik systematisch zu untersuchen. Dieser könnte in Zukunft dazu beitragen, sowohl das Verständnis fundamentaler Wechselwirkungen als auch die Interpretation astrophysikalischer Beobachtungen entscheidend zu verbessern.

Die Publikation steht im Zusammenhang mit dem Sonderforschungsbereich (SFB) 1491 „Cosmic Interacting Matters“, der an der RUB angesiedelt ist und theoretische astrophysikalische Modelle mit experimentellen Beobachtungen verknüpft. An dem SFB sind auch die TU Dortmund und die Universität Wuppertal beteiligt. Die Forschung verbindet zwei zentrale Fragen moderner Physik: Wie gut beschreiben die Gesetze der Teilchenphysik, die wir aus dem Labor kennen, die Prozesse im Universum? Und liefern die Unterschiede zwischen Messungen kosmischer Teilchenkollisionen und den Vorhersagen aus Laborversuchen Hinweise auf neue physikalische Phänomene?

In dem aktuellen Review beleuchten die Autor*innen, wie sogenannte Ereignisgeneratoren – Programme zur Simulation von Hadronenkollisionen – sowohl in Beschleunigerexperimenten wie am Large Hadron Collider (LHC) am CERN, als auch in Astroteilchenexperimenten eingesetzt werden können. Während diese Generatoren im Labor erfolgreich zur Beschreibung von Kollisionen dienen, stoßen sie bei der Interpretation von Daten aus Experimenten mit hochenergetischer kosmischer Strahlung oft an ihre Grenzen. Das Review zeigt, dass durch eine einheitliche Abstimmung dieser Modelle auf Daten aus beiden Forschungsbereichen die Komplementarität zwischen Beschleuniger- und Astroteilchen-Experimenten genutzt werden kann. Dadurch lassen sich neue Erkenntnisse über die Natur von Hadronenkollisionen gewinnen und die Modellgenauigkeit sowohl für Laborexperimente als auch für astrophysikalische Beobachtungen erhöhen.

Die gesamte Veröffentlichung gibt es unter https://rdcu.be/eUQNR