Extreme Dichten
Das Experiment "Compressed Baryonic Matter (Komprimierte Baryonische Materie, CBM) wird eine der wichtigsten wissenschaftlichen Säulen der zukünftigen Facility for Antiproton and Ion Research (FAIR) in Darmstadt sein.
Das Ziel des CBM-Forschungsprogramms ist die Erforschung des QCD-Phasendiagramms im Bereich hoher Baryonendichten mit Hilfe von hochenergetischen Kern-Kern-Kollisionen. Dies beinhaltet die Untersuchung der Zustandsgleichung von Kernmaterie Dichten, wie sie in Neutronensternen vorkommen. Gleichzeitig gibt es Programme für die Suche nach Phasenübergängen, Wiederherstellung der chiralen Symmetrie und exotischen Formen von (seltsamer) Kernmaterie.
Der CBM-Detektor ist darauf ausgelegt, das kollektive Verhalten von Hadronen zu messen, zusammen mit seltenen Sonden wie Multi-Strange-Hyperonen, charmierten Teilchen und Vektor-Mesonen, die in Lepton-Paare zerfallen, mit noch nie dagewesener Präzision und Statistik. Diese Messungen ermöglichen eine Diagnose der Kern-Kern-Kollision in nahezu diagnostischer Art und Weise.
Die meisten dieser Teilchen werden zum ersten Mal im FAIR-Energiebereich untersucht werden. Um die geforderte Präzision zu erreichen, werden die Messungen bei Reaktionsraten von bis zu 10 MHz durchgeführt. Dies entspricht 10 Millionen Kollisionen pro Sekunde! Solch ein Experiment erfordert sehr schnelle und strahlungsharte Detektoren, ein neuartiges Datenauslese- und -analysekonzept und einen Hochleistungs-Computer-Cluster für die fortlaufende Auswertung schon während des Experiments.
Mehrere der CBM-Detektorsysteme, die Datenauslesekette und die Ereignisrekonstruktion werden in Betrieb genommen und bereits in Experimenten während der FAIR-Phase 0 eingesetzt. Die einzigartige Kombination eines Beschleunigers, der einen hochintensiven Schwerionenstrahl liefert, mit einem modernen Hochratexperiment, das auf innovativer Detektor- und Computertechnologie basiert, bietet optimale Bedingungen für ein Forschungsprogramm mit erheblichem Entdeckungspotenzial für fundamentale Eigenschaften der QCD-Materie.