Emmy Noether-Gruppe "Direkte Suchen nach Dunkler Materie"

Dr. Belina von Krosigk

Meine Gruppe hat derzeit zwei Forschungsschwerpunkte:

• Suchen nach LDM (Leichte Dunkle Materie), ALPs (Axion Like Particles) und Dunklen Photonen mit Detektoren des SuperCDMS Experiments
• Optimierung von FPGA basierten Trigger Algorithmen

Beide Themen gehen Hand in Hand da eine niedrigere Trigger-Schwelle bedeutet, dass nach noch niedrigeren Massen der besagten Dunkle Materie Kandidaten gesucht werden kann.

Die Forschung findet im Rahmen des internationalen SuperCDMS Experiments statt. SuperCDMS ist optimiert auf die direkte Suche nach WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles) und weisst zusätzlich eine hohe Sensitivität auf weitere Dunkle Materie Kandidaten wie LDM, ALPs und Dunkle Photonen auf. Das Experiment verwendet kryogene Silizium und Germanium Detektoren und wird derzeit im 2 km tiefen Untergrundlabor SNOLAB in Kanada aufgebaut mit einer erwarteten Datennahme ab 2021. Mit unseren beiden Forschungsgebieten tragen wir massgeblich zur Erweiterung des Physik Programms von SuperCDMS bei so wie zur Verbesserung der Sensitivität der Detektoren. Unsere Forschung an optimierten FPGA Trigger Algorithmen bietet darüber hinaus die Möglichkeit zur Kooperation mit anderen Projekten, sowohl innerhalb als auch ausserhalb der Physik-Grundlagenforschung.

Im Mai 2020 sind wir außerdem der internationalen DARWIN Kollaboration beigetreten und nehmen im Laufe dieses Jahres unsere Forschungstätigkeit in dieser Hinsicht auf. DARWIN ist ein zukünftiges Experiment das ebenfalls auf direkte WIMP Suchen optimiert wird. Ziel der Kollaboration ist es den "ultimativen Dunkle Materie Detektor" zu bauen unter Nutzung von mehreren Tonnen an flüssigem Xenon in einer "time projection chamber".

Die Gruppe wird unterstützt durch und ist eingebunden in das Exzellenzcluster Quantum Universe.

Die Forschung wird durch das Emmy Noether-Programm von der Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.