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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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New era in dark matter phenomenology, the dawn of the nuclear clocks

Descripción del proyecto

El papel de los relojes nucleares en la búsqueda de materia oscura

¿Cuál es la verdadera naturaleza de la materia oscura? Los relojes nucleares de torio-229 (Th-229), con su alta sensibilidad, podrían proporcionar respuestas muy pronto. Gracias a estos relojes, alcanzar una precisión de 1 entre 100 millones (1:10^8) permitiría explorar modelos de materia oscura ultraligera. El proyecto DM-Dawn, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, se centra en la búsqueda de materia oscura ultraligera. El equipo del proyecto analizará la forma de línea del estado isomérico del Th-229 para alcanzar una sensibilidad de 1:10^21 a partir de los parámetros de interacción fuerte, y estudiará el factor de mejora, actualmente estimado en O(10^5), pero aún no bien establecido. Por último, se examinarán las implicaciones del predominio de los relojes nucleares en la detección de axiones y materia oscura ultraligera escalar. Estas investigaciones contribuirán al avance de las tecnologías utilizadas en la búsqueda de materia oscura.

Objetivo

What is the nature of dark matter (DM)? This central question in physics could be soon addressed thanks to the unprecedented sensitivity of nuclear clocks. These Th-229-base clocks are set to overcome the inherent limitations of atomic and molecular clocks, which are less sensitive to the nuclear parameters, which dominate almost all motivated models of ultralight DM (ULDM) . Laser excitation of Th-229 has just reached 1:10^11 sensitivity. Given that a precision of 1:10^8 suffices to probe DM-models with world record reach (even before nuclear clocks are actually constructed), it implies that the era of nuclear clock supremacy has begun! We propose three thrusts that harness this revolutionary advancement to search for ULDM. The first is driven by our joint theory-experiment demonstration that the line shape analysis of the Th-229 isomeric state excitation may potentially lead to 1:10^21 effective sensitivity to ULDM, due to the direct-enhanced dependence on the strong interaction parameters. The second is theoretical and experimental exploration of the enhancement factor of O(10^5), that is currently uncertain, and cannot be robustly established.
The third focus on studying the formal implications of the era of nuclear-clock supremacy. We provide projection for the reach of nuclear clocks for axion and scalar ULDM.
We also demonstrate that a nuclear clock can be used as a QCDometer sensing spatially-dependent couplings, due to artificial source, or from super-Planckian-based physics via couplings to moduli-remnants. We further introduce a new class of non-axion ULDM models, that address the strong CP problem, where the Cabibbo–Kobayashi–Maskawa elements vary in time, in addition to the nuclear parameters. It could be tested, thus, at accelerators as well as clocks, which leads to a novel synergy between different frontiers of physics.
The proposal transforms future technologies into a concrete search for DM and beyond, ushering us into the era of nuclear clocks.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..

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Palabras clave

Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).

Programa(s)

Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.

Tema(s)

Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.

Régimen de financiación

Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Convocatoria de propuestas

Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.

(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2024-ADG

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Institución de acogida

WEIZMANN INSTITUTE OF SCIENCE
Aportación neta de la UEn

Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.

€ 1 529 800,25
Coste total

Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.

Sin datos

Beneficiarios (4)

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