Nederlands    English  
login
Portaalsite Universiteit GentExperimentele Deeltjesfysica

Welkom op de experimentele deeltjesfysica Group

De onderzoeksgroep experimentele deeltjesfysica van de Universiteit Gent behoort tot het departement Fysica en Sterrenkunde. De experimentele deeltjesfysica groep bestudeert de fundamentele bouwstenen van materie. We proberen na te gaan wat de bouwstenen van materie zijn en hoe deze opgebouwd is. Concreet speelt het onderzoek zich af op drie vlakken:

Hoge energie deeltjesfysica


De grootste deeltjesdetector ooit gebouwd, de Large Hadron Collider (LHC) in CERN, Zwitserland, heeft de eerste periode van dataverwerking sinds begin 2013 achter de rug. Door protonen aan een massamiddelpunt energie van 8 Tera elektronvolt (TeV) te laten botsen, heeft deze faciliteit de belangrijke taak in het vinden van een deeltje, consistent met het lang gezochte Higgs boson, verwezenlijkt. Dit deeltje was het laatst ontbrekende puzzelstuk in het model dat een omvattend beeld geeft over alle fundamentele krachten en deeltjes: het Standaard Model. Tegelijkertijd zijn er ook vele andere onderzoeken naar fysica buiten het Standaard Model gevoerd. Voorbeelden zijn: het verklaren van donkere materie, waarom er veel meer materie dan antimaterie is en de eigenschappen van het quark-gluonplasma. In de eerste drie jaar dataverwerking van de LHC zijn al enorm veel belangrijke resultaten verkregen, gaande van hoge precisie metingen tot sterk verbeterde limieten die het bestaan van nieuwe fysica tot bepaalde energieschalen uitsluiten. In de periode van 2013-2014 is er een grote upgrade voor de machine gepland die de massamiddelpunt energie bijna zal verdubbelen tegen het begin van het jaar 2015. Deze upgrade houdt in dat behalve de vele componenten van de versneller zelf (nodig om een veilig, hoog-intensief en hoog-energetisch regime toe te staan), ook de detectiesystemen van de experimenten die deze protonbotsingen onderzoeken worden vernieuwd.

In 2007 werd onze onderzoeksgroep lid van de CMS collaboratie. In het jaar 2014 proberen we de analyses voor de data genomen door de LHC in 2011 en 2012 te verfijnen en de CMS detector klaar te stomen voor een vlotte herstart in 2015.

Hoog energetische cosmische straling

In de kosmische straling vinden we deeltjes met zeer hoge energieën terug. Op dit moment is het nog onduidelijk hoe die hoge energieën bereikt worden. Neutrino's hebben geen elektrische lading en wijken bijgevolg niet van hun baan af door een extern magnetisch veld. Die neutrino's vormen dan ook een goede boodschapper van zwarte gaten, Gamma-Ray Bursts (GRB) of overblijfselen van supernovae. Bovendien kunnen de neutrino's ons ook kennis verwerven over de oorsprong van de donkere materie zoals Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) en andere supersymmetrische deeltjes.

In het IceCube experiment, gelegen op de zuidpool, worden neutrino's gedetecteerd door middel van hun interactie in het antarctisch ijs. Het onderzoek voor dit experiment uitgevoerd door de Universiteit van Gent is opgedeeld in twee aspecten: het zoeken naar tau neutrino’s het de IceCube detector en wat er precies gebeurt in het domein tussen de knie en de enkel van het energiespectrum van kosmische deeltjes met behulp van data van de IceTop detector, die net boven de IceCube detecor ligt. Deze groep was recent ook actief in de ontwikkeling voor potentiële nieuwe detectors voor het experiment.

Sinds 2005 is de groep actief betrokken in de IceCube collaboratie.

Deeltjes- en Astro-deeltjesfysica


De onderzoeksfocus in onze groep gaat van hadronendiffractie in hoge energie QCD processen tot de wiskundige eigenschappen en fenomenologie van niet-minimale Higgs sectors en flavorsymmetrieën. Onze interesses liggen in het gebied van de fysica van astrofysische plasmas, straling en de versnelling van kosmische straling in de schokken van galactische bronnen zoals Super Novae, microquasars en x-binary jets ; en extra-galactische bronnen zoals Gamma-Ray-Bursts en Active Galactic Nuclei jets.