Direkte Suchen nach Dunkler Materie

Die direkte Suche nach dunkler Materie wird durch die Tatsache motiviert, dass wir zwingende Beweise für die Existenz dunkler Materie haben, sie aber noch nicht direkt beobachten können. Wir gehen davon aus, dass die dunkle Materie etwa 85% der Materie im Universum ausmacht, aber wir können sie weder sehen noch durch irgendeine bekannte Kraft außer der Schwerkraft mit ihr interagieren. Dies hat zu einer Fülle von Theorien geführt, die die Existenz neuer, unentdeckter Teilchen postulieren, aus denen die dunkle Materie besteht.
 
Bei der direkten Suche nach dunkler Materie wird in Laborexperimenten nach Wechselwirkungen zwischen den vermuteten Teilchen der dunklen Materie und gewöhnlicher Materie gesucht. Bei diesen Experimenten wird in der Regel die Energie nachgewiesen, die bei der Wechselwirkung zwischen einem Teilchen der dunklen Materie und einem Atomkern oder Elektron des aktiven Mediums übertragen wird. Wenn solche Wechselwirkungen beobachtet werden, wäre dies ein direkter Beweis für die Existenz der dunklen Materie.
 
Die Suche nach Teilchen der dunklen Materie ist eines der wichtigsten wissenschaftlichen Unterfangen unserer Zeit. Ihre Entdeckung würde nicht nur unser Verständnis des Universums revolutionieren, sondern könnte auch wichtige Auswirkungen auf die Teilchenphysik, Astrophysik und Kosmologie haben. So könnte die Natur der dunklen Materie dazu beitragen, die beobachtete Struktur von Galaxien und die Struktur des Universums auf großen Skalen zu erklären, und sie könnte Einblicke in die Eigenschaften von Teilchen jenseits des Standardmodells der Teilchenphysik geben.

Forschung

Meine Gruppe konzentriert sich auf die direkte Suche nach leichten dunkle Materie, und bosonischen dunkle Materie, Kandidaten mit dem SuperCDMS Experiment im SNOLAB Untergrundlabor in Kanada, mit dem geplanten DARWIN Experiment und mit dem geplanten DELight Experiment, das in Baden-Württemberg gebaut werden soll.

 

Neben der Datenanalyse arbeiten wir an der Optimierung von Trigger-Algorithmen, sowohl für die Offline- als auch für die Echtzeit-Ereignisauswahl, sowie am Design und der Entwicklung von DAQ Systemen.

 

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(Bild: © SuperCDMS Kollaboration)

Kontakt

Prof. Dr. Belina von Krosigk (she/her)

Universität Heidelberg

Kirchhoff-Institut für Physik (KIP)

Im Neuenheimer Feld 227, Raum 3.109

69120 Heidelberg

 

Email: bkrosigk@kip.uni-heidelberg.de

 

Telefon: +49 6221 / 54 9105