{"id":18947,"date":"2026-05-21T10:58:42","date_gmt":"2026-05-21T08:58:42","guid":{"rendered":"https:\/\/cms-test.zdv.uni-mainz.de\/sandkasten\/?page_id=18947"},"modified":"2026-05-26T14:00:44","modified_gmt":"2026-05-26T12:00:44","slug":"zwick","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/cms-test.zdv.uni-mainz.de\/sandkasten\/personen-2\/zwick\/","title":{"rendered":"Sylvia Zwick"},"content":{"rendered":"\n<\/jgu-base-pageheader>\n\n\n

11.05.2026<\/p>\n\n\n\n \n<\/jgu-base-image>\n\n<\/jgu-base-heading>\n\n\n\n

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Analyse pr\u00e4ziser Messungen bisher unerforschter Wechselwirkungen zwischen Elektronen und Atomkernen liefert Hinweise auf neue Teilchen<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Teilchen der Dunklen Materie k\u00f6nnten als Vermittler der Wechselwirkung zwischen Elektronen und Atomkernen fungieren, wie eine Studie von Juniorgruppenleiter Dr. Konstantin Gaul, Dr. Lei Cong und Prof. Dr. Dmitry Budker von der Johannes Gutenberg-Universit\u00e4t Mainz (JGU), dem Helmholtz-Institut Mainz (HIM) und dem Exzellenzcluster PRISMA++<\/sup> zeigt. Ihre in der vergangenen Woche in der renommierten Fachzeitschrift Physical Review Letters ver\u00f6ffentlichte Arbeit liefert neue Erkenntnisse zu bisher unerforschten Kandidaten f\u00fcr Dunkle Materie und, ganz allgemein, zu einigen hypothetischen Teilchen, die nicht im Standardmodell der Teilchenphysik (SM) enthalten sind.<\/p>\n\n\n\n

Anhand der Ergebnisse von Pr\u00e4zisionsmessungen an Bariummonofluorid (BaF)-Molek\u00fclen konnte das Team diese durch Z\u2019-Bosonen vermittelten Wechselwirkungen erstmals bestimmen. Z\u2019-Bosonen sind hypothetische Vermittler der schwachen Wechselwirkung und m\u00f6gliche Teilchen der Dunklen Materie in mehreren Erweiterungen des SM. \u201eDiese Ergebnisse schlie\u00dfen eine bedeutende Wissensl\u00fccke in der Physik: einen Bereich der Wechselwirkungen zwischen Elektronen und Kernen, der bislang weder durch Laborexperimente noch durch kosmologische Daten erforscht wurde\u201c, erkl\u00e4rt Gaul.
Unser Universum besteht zu etwa vier Prozent aus sichtbarer oder gew\u00f6hnlicher Materie. Dazu geh\u00f6ren Planeten, Sterne und das Leben auf der Erde. Die restlichen 96 Prozent des Universums sind unsichtbar und bestehen aus Dunkler Materie und Dunkler Energie, wobei Dunkle Materie etwa 23 Prozent ausmacht. Astrophysikalische Beobachtungen best\u00e4tigen ihre Pr\u00e4senz im gesamten Kosmos, wo sie beispielsweise eine wichtige Rolle bei der Strukturierung von Galaxien spielt. Wir wissen jedoch nicht, aus welchen Teilchen die Dunkle Materie besteht. Zahlreiche Theorien und laufende Experimente suchen nach einer Antwort auf diese offene Frage.<\/p>\n\n\n<\/div>\n\n\n\n

Ein interdisziplin\u00e4rer Ansatz zu einer grundlegenden Frage der Teilchenphysik<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Um den Beitrag von Z\u2019-Bosonen zur Wechselwirkung zwischen Elektronen und Kernen zu bestimmen, aus der die sogenannte Hyperfeinstruktur von Atomen hervorgeht, nutzten die Autoren den Mainzer Supercomputer MOGON 2, um bestehende Ergebnisse von Pr\u00e4zisionsmessungen an BaF-Molek\u00fclen neu zu interpretieren. F\u00fcr diese Studie waren nicht nur fundierte Kenntnisse der schwachen Wechselwirkung und der Eigenschaften von Bosonen jenseits des SM erforderlich, sondern auch solide Grundlagen in der Atom-, Molek\u00fcl- und Kernphysik. Das machte das Projekt zu einem echten interdisziplin\u00e4ren Vorhaben. \u201eKonstantin Gaul und Lei Cong sind Theoretiker der neuen Generation, die an der Schnittstelle zwischen Atom-, Molek\u00fcl- und Optikphysik sowie Teilchen- und Kernphysik arbeiten\u201d, sagt Budker. \u201eIhre Einbindung in eine \u00fcberwiegend experimentell ausgerichtete Gruppe innerhalb von HIM und PRISMA++<\/sup> hat zu \u00e4u\u00dferst produktiven Kooperationen und sehr interessanten sowie wichtigen Ergebnissen gef\u00fchrt, von denen diese Arbeit nur ein Beispiel ist.\u201c<\/p>\n\n\n<\/div>\n\n\n\n