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 wegweisenden Ergebnisse wurden während eines viertägigen internationalen Workshops erarbeitet, der vor etwa einem Jahr unter Leitung von Prof. Dr. Karl-Heinz Kampert, Dr. Julian Rautenberg und Chloé Gaudu an der Bergischen Universität im Rahmen der Forschungsarbeiten am SFB1491 in Zusammenarbeit mit Kolleg*innen der TU-Dortmund und der Ruhr-Universität Bochum ausgerichtet wurde. An diesem Treffen nahmen die internationalen Expert*innen der verschiedenen Forschungsbereiche teil, um erstmals die Komplementarität der Daten und theoretischen Modelle zu diskutieren. Die Daten des Pierre Auger Observatoriums in Argentinien und des IceCube Observatoriums am Südpol, an dem die Forschenden der BUW beteiligt sind, liefern hierzu wichtige Informationen.

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