Projektbeschreibung
Suche nach Axionpartikeln wird angeheizt
Axion- und axionähnliche Partikel sind hypothetische Elementarteilchen, die über eine gute Motivation für die Theorie verfügen: Sie können das starke CP-Problem beheben, als Kandidat für dunkle Materie agieren und auch eine Erklärung für die berühmte Muon-(g-2)-Diskrepanz bieten. Die experimentelle Suche nach axionähnlichen Partikeln als Kandidaten für dunkle Materie ist noch immer im Gange und wurde in den letzten Jahren sogar noch verstärkt. Keines dieser Experimente hat sich jedoch als empfindlich gegenüber axionähnlichen Partikeln erwiesen, die niedrigenergetische Anomalien wie (g-2) erklären können. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts LightAtLHC sollen alternative Suchansätze eingeführt werden, um axionähnliche Partikel anhand der Daten zu finden, die im Großen Hadronen-Speicherring erfasst wurden. Im Erfolgsfall wird das Forschungsteam entweder die vielversprechendsten Modelle für axionähnliche Partikel in einem Massenbereich zwischen 10 MeV und 1 TeV außer Kraft setzen oder neue Elementarteilchen entdecken.
Ziel
Axions and other very light axion-like particles (ALPs) appear in many extensions of the Standard Model and are well motivated theoretically: ALPs can solve the well-known strong CP problem, act as a dark matter candidate and could also explain the famous muon (g-2) discrepancy. The experimental effort to search for ALPs as dark matter candidates is ongoing and has been considerably intensified in recent years, leading to the proposal and construction of a wide range of dedicated experiments. However, none of these dedicated experiments is sensitive to those ALPs that can explain low-energy anomalies such as (g-2). I propose therefore to pioneer an alternative search strategy for axion-like particles via their decay into two photons, using data collected at the Large Hadron Collider. This approach requires fundamental innovations on the photon identification capabilities of the current detectors as well as radically new analysis strategies.
Within the LightAtLHC project, I will study proton-proton and lead-lead collisions, collected during LHC Run-3, and search for Higgs Boson decays in two ALPs as well as the direct production of ALPs via photon fusion and their subsequent decay into two low-energy photons. To achieve the required sensitivity, I will develop highly specialized photon reconstruction algorithms for the ATLAS detector.
These efforts will largely cover the relevant parameter space, leaving out only a small region. To also close this gap, I will extend the upcoming FASER experiment at the LHC by an innovative presampler detector, which allows for an unambiguous ALPs detection. By the end of the LightAtLHC project, I can either rule out the most promising ALP models in a mass range from 10 MeV to 1 TeV, or discover a new elementary particle.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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- Naturwissenschaften Naturwissenschaften theoretische Physik Teilchenphysik Leptonen
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften theoretische Physik Teilchenphysik Teilchenbeschleuniger
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften theoretische Physik Teilchenphysik Photonen
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
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Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
ERC-COG - Consolidator Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-COG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
55122 MAINZ
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.