Dr. Jean-Marco Alameddine schließt erfolgreich seine Promotion ab

Wir gratulieren unserem Lehrstuhlmitglied Dr. Jean-Marco Alameddine herzlich zur erfolgreich bestandenen Promotion! Der Titel seiner Dissertation lautet „Enabling Next-generation Particle Cascade Simulations: Implementing the Propagation Software PROPOSAL as an Interaction Model for CORSIKA 8“.

Wenn hochenergetische Atomkerne und Photonen, die aus dem Weltall stammen, als Primärteilchen auf die Erdatmosphäre treffen, lösen sie dort Teilchenschauer aus. In diesen Teilchenschauern werden anschließend zahlreiche Sekundärteilchen produziert. Die Detektion der Sekundärteilchen ermöglicht die Rekonstruktion der Energie, der Ursprungsrichtung und der Teilchenart des Primärteilchens. Dazu wird die Software CORSIKA 8 genutzt, die den Teilchenschauer simuliert.

Die aktuellen Simulationen haben jedoch das Problem, dass in den simulierten Teilchenschauern stets ein gewisser Anteil an Myonen im Vergleich zu den experimentellen Beobachtungen realer Teilchenschauer fehlt. Dieses Phänomen wird als Myonenrätsel bezeichnet. Um es zu lösen, arbeitete Dr. Jean-Marco Alameddine an dem Simulationsprogramm PROPOSAL, das als Teil von CORSIKA 8 das elektromagnetische und myonische Interaktionsmodell bildet. Es beschreibt die myonischen Interaktionen sehr exakt, sodass die systematische Unsicherheit verringert werden konnte und die Myonenzahl in den Simulationen stieg. Allerdings bestand danach immer noch ein Myonendefizit. Daraus kann geschlossen werden, dass Ungenauigkeit keine ausreichende Erklärung für das Myonenrätsel ist. Zudem ermöglichte Dr. Jean-Marco Alameddines Arbeit, dass erstmals physikalisch vollständige Simulationen mit CORSIKA 8 erzeugt werden konnten.