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Axion Search in DarkSide-20k

Description du projet

La chasse aux axions redouble d’intensité

Les axions sont des particules hypothétiques ultralégères susceptibles de résoudre le problème de CP (charge-parité) fort en chromodynamique quantique. Ils font également office de candidats privilégiés pour la matière noire, qui représente environ 85 % de la matière dans l’Univers. Alors que les axions reliques ont été produits en abondance lors du Big Bang, les particules de type axion sont produites dans les étoiles par des processus de type Compton et Bremsstrahlung. Les particules de type axion produites dans notre Soleil, appelées axions solaires, font partie des candidats envisagés pour expliquer la matière noire chaude. Financé par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet ASiD a pour objectif de détecter les interactions des axions solaires dans le réseau de capteurs photomultiplicateurs en silicium de l’expérience DarkSide-20k. Le projet comporte une formation aux techniques de recherche avancées qui devraient ouvrir la voie à des avancées décisives dans la physique des astroparticules.

Objectif

Dark matter constitutes approximately 85 % of our Milky Way galaxy. Relic axions and Weakly interacting massive particles (WIMPs) are two of the most promising candidates for dark matter. Axions were proposed to explain the invariance of the two discrete symmetries P and CP, in strong interactions while the rest of the Standard Model (SM) violates them. While relic axions were produced in abundance during the big bang, axion-like-particles are produced in stars due to Compton-like and bremsstrahlung processes. The axion-like-particles produced in Sun are called the solar axions. Because the solar axions are relativistic, they are a candidate for hot dark matter. This project aims at detecting the solar axion interaction and the diurnal and annual modulation of light dark matter particles in the silicon of the state-of-the-art Silicon Photomultipliers (SiPM) sensor array of the DarkSide-20k experiment. The proposed search would be first of its kind. This project involves training in new and advanced research techniques which will pave the way towards a successful career in astroparticle physics for the applicant and the transfer of knowledge to the host institution.

Coordinateur

ROYAL HOLLOWAY AND BEDFORD NEW COLLEGE
Contribution nette de l'UE
€ 212 933,76
Adresse
EGHAM HILL UNIVERSITY OF LONDON
TW20 0EX Egham
Royaume-Uni

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Région
South East (England) Surrey, East and West Sussex West Surrey
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
€ 212 933,76