Das Neutrinoteleskop ANTARES befindet sich vor der Küste von Toulon in 2500m Tiefe im Mittelmeer. Es besteht aus einer Anordnung von Photomultipliern, mit denen das Cherenkovlicht von Myonen nachgewiesen werden soll, die durch Reaktionen von Neutrinos mit dem Wasser erzeugt werden. Durch die Rekonstruktion der Myonspur kann man die Richtung des Neutrinos ermitteln. Folgende Themen werden als Bachelorarbeit im Umfeld des ANTARES-Projekts angeboten:
Bachelorarbeiten
Vergleich zwischen simulierten und gemessenen Daten von atmosphärischen Myonen
Teilchen der kosmischen Strahlung erzeugen in der Erdatmosphäre meist sekundäre Teilchen, u.a. Myonen. Diese hochenergetische Myonen können eine Weglänge von mehreren Kilometern zurücklegen und bis zum ANTARES-Detektor gelangen. In der Bachelorarbeit sollen aus den ANTARES-Daten nach unten laufende Myonspuren selektiert werden und ihre Verteilung mit Erwartungen verglichen werden, die man aus Simulationsrechnungen gewinnen kann.
Messung des Winkelspektrums atmosphärischer Neutrinos
Teilchen der kosmischen Strahlung können in der Erdatmosphäre sekundäre Teilchen erzeugen, darunter auch Neutrinos. In der Bachelorarbeit sollen aus den ANTARES-Daten von unten kommende Myonspuren selektiert werden. Da nur Neutrinos die Erde durchqueren können, sind von unten kommende Myonen eine direkte Signatur für Neutrinos. Die Winkelverteilung dieser Neutrinos soll rekonstruiert und mit Erwartungen verglichen werden.
Studien zur Zeitkorrelation im diffusen Neutrinofluss
Es besteht die Vermutung, dass der Fluss kosmischer Neutrinos zu einem überwiegenden Anteil von GRBs (Gamma-Ray-Bursts) stammt. Damit könnte eine Burst-Struktur in der Zeitverteilung der an der Erde ankommenden Neutrinos verbunden sein. Es soll die Zeitverteilung der mit ANTARES gemessenen Neutrinos im Hinblick auf diese Fragestellung untersucht werden.
Studien zur Winkelauflösung von ANTARES für Myonen und Neutrinos
Aus den gemessenen Cherenkov-Photonen eines Ereignisses kann man Rückschlüsse auf die Qualität der Spurrekonstruktion ziehen, hierbei insbesondere die auf die Qualität der Richtungsrekonstruktion. Unter diesem Aspekt soll die Qualität der Richtungrekonstruktion für atmosphärische Myonen und für Neutrinos untersucht und verglichen werden.
Studien zur Abhängigkeit der Selektionseffizienz von Neutrinos und Myonen von optischen Untergrundraten
Im Meer gibt es optische Störquellen, z.B. Strahlung durch radioaktives Kalium oder Biolumineszenz. Es soll untersucht werden, in welchem Ausmaß die Selektionsqualität von Neutrino-induzierten Myonen und von atmosphärischen Myonen durch diesen Untergrund beeinflusst wird.
Masterarbeiten
Über die genannten Themen hinaus sind Masterarbeiten zu verschiedensten Arbeitsgebieten bei ANTARES möglich. Zur Absprache möglicher Themen wende man sich direkt an die unten aufgeführten Ansprechpartner.
Ansprechpartner: Thomas Eberl, Gisela Anton, Uli Katz.