Das Max-Planck-Institut für Kernphysik wurde 1958 gegründet. Ursprüngliche wissenschaftliche Ziele waren kernphysikalische Grundlagenforschung und Anwendung auf Fragen der Kosmochemie. Derzeit gibt es fünf Abteilungen, die auf zwei Gebieten forschen:
Ungewöhnliche Beobachtungsmethoden der Astroteilchenphysik mit Gammaquanten und Neutrinos, jenen Geisterteilchen, die Materie fast ungehindert durchdringen, liefern eine neue Sicht auf den Kosmos. Was verbirgt sich hinter "Dunkler Materie" und "Dunkler Energie"?
In der Quantendynamik lassen sich einfache Reaktionen wie das Zerbrechen eines Wasserstoffmoleküls mit Reaktionsmikroskopen "filmen". Speicherringe und Fallen ermöglichen Präzisionsexperimente praktisch unter Weltraumbedingungen. Wie wechselwirkt intensives Laserlicht mit Materie?
Die H.E.S.S.-Teleskope in Namibia beobachten hochenergetische Gammaquanten aus dem Kosmos. Sie entstehen wahrscheinlich in Supernovae oder in der Nähe schwarzer Löcher, wenn extrem beschleunigte geladene Teilchen mit Magnetfeldern oder Materie reagieren. Anders als geladene Teilchen werden Gammastrahlen unterwegs im Weltraum nicht abgelenkt, was uns ermöglicht, Himmelskarten im Gammalicht anzufertigen und seine Quellen zu identifizieren. In der Erdatmosphäre treffen die Gammaquanten auf Moleküle und es entstehen Teilchenschauer, deren schwache bläuliche Tscherenkow-Lichtblitze in mondlosen Nächten mit großen Spiegelteleskopen sichtbar sind.
H.E.S.S. hat schon viele, teils neuartige Gammaquellen in unserer Milchstraße aufgespürt, und auch aktive Galaxien erstmals im Gammalicht beobachtet.
