Descripción del proyecto
Un nuevo detector criogénico impulsa la búsqueda de partículas de materia oscura
Los astrónomos piensan que aproximadamente el 20 % de toda la materia está hecha de materia normal, como las estrellas, las galaxias, los átomos y la vida, mientras que el resto es materia oscura. Todavía se desconoce la naturaleza misteriosa de la materia oscura, pero podría estar formada por unas partículas subatómicas aún sin descubrir. Existen pruebas convincentes de que estas partículas subatómicas son más ligeras de lo que indicaban las primeras teorías. Para descubrirlas se requieren unos umbrales de detección de energía y unas capacidades de discriminación de fondos que superan a los de los detectores más modernos. El proyecto SELENDIS, financiado en el marco de las Acciones Marie Skłodowska-Curie, desarrollará una nueva tecnología de detección criogénica, llamada discriminación de retroceso de núcleo de un solo electrón, que debería mejorar la capacidad de detectar partículas de materia oscura ligeras. El detector propuesto permitirá, por primera vez en la historia de la búsqueda de la materia oscura, identificar tipos de partículas a nivel de un solo electrón.
Objetivo
Ordinary matter - which includes stars, galaxies, and the human body - only accounts for 20% of the total mass of the Universe. The missing mass consists of so-called Dark Matter (DM) which, while invisible, betrays its presence through gravitational effects on its surrounding environment. For the past several decades, DM particles have been extensively sought after but yet, keep eluding detection. Why? There is now compelling reasons to believe that these particles are lighter than first-anticipated. As a result, their discovery requires energy detection thresholds and background discrimination capabilities beyond state-of-the-art detector performance. The goal of this research proposal is to enable a potential light DM discovery. To achieve this aim, I want to develop a novel cryogenic detector technology called SELENDIS (Single ELEctron Nuclear recoil DIScrimination). The proposed detector will allow for the first time in DM search history for particle-type identification down to single electrons. After only two weeks of data taking, SELENDIS’ sensitivity to light DM will exceed that of state-of-the-art experiments. Based on my 6 years experience in DM searches, I will develop advanced competencies in cryogenics, cold-electronics, signal treatment, to cite but a few, in a multidisciplinary framework. I will work in a laboratory equipped with a cryostat with world-leading vibration levels within a team of experts in the development of cryogenic detectors for DM searches with EDELWEISS and low-energy neutrino physics with RICOCHET. Hosted in a top-class institution (IPNL/CNRS), this 24-month Marie Curie fellowship will support my future scientific career by providing me with technological competencies, broadening my network opportunities and developing my leadership capabilities. Because SELENDIS represents the next generation of light DM detectors, this research will contribute to European excellence and competitiveness in a frontier research field.
Ámbito científico
Programa(s)
Régimen de financiación
MSCA-IF-EF-ST - Standard EFCoordinador
75794 Paris
Francia