Das Programm Physik der Hadronen und Kerne

Hadronen – dazu zählen auch die Kernbausteine Protonen und Neutronen – sind aus Quarks aufgebaut, die durch die starke Wechselwirkung zusammengehalten werden. In diesem Programm wird erforscht, wie die Quarkmaterie am Anfang des Universums in unsere Welt, die aus Hadronen, Atomkernen und Atomen besteht, übergegangen ist und wie sich daraus im Inneren von Sternen die chemischen Elemente gebildet haben. Darüber hinaus wird auch untersucht, wo die Grenzen stabiler Kernmaterie liegen. Eine wichtige Aktivität in diesem Zusammenhang betrifft die Synthese neuer, so genannter superschwerer Elemente, die bei der GSI mit großem Erfolg betrieben wird.

Der Schwerpunkt des Programms für die neue Programmperiode liegt auf der führenden Beteiligung am internationalen FAIR-Projekt (Facility for Antiproton and Ion Research) bei der GSI. Dieser weltweit einmalige Beschleuniger-Komplex wird von der GSI und dem Forschungszentrum Jülich gemeinsam mit nationalen und internationalen Partnern gebaut und ab 2017/2018 betrieben. Neben dem Bau von FAIR führen beide Zentren ein gezieltes Experimentierprogramm an den bestehenden Anlagen (UNILAC/SIS 18 und COSY) durch.

Die GSI übernimmt zusammen mit den deutschen Universitäten eine zentrale Rolle beim Ausbau und der Nutzung des ALICE-Detektors im Rahmen des Schwerionenprogramms am LHC am CERN. Außerdem wird an der GSI ein leistungsfähiges Tier2-Zentrum für ALICE betrieben. Die experimentellen Aktivitäten werden von einem starken Theorie-Programm, insbesondere für ALICE und FAIR, begleitet und unterstützt. Über die Allianz „Extreme Dichten und Temperaturen: Kosmische Materie im Labor“ wird seit 2008 programmübergreifend das Thema der Materie unter extremen Bedingungen, wie sie am Anfang des Universums oder im Inneren von Sternenplasmen vorherrschen, bearbeitet.