Neueste Ergebnisse von DAMA Evidenz für dunkle Materie?astropp.physik.tu-darmstadt.de/teaching/seminars/SS09/Balaneskovic... · Geschwindigkeit aus der Radio ... Die BraggReflexion

Neueste Ergebnisse von DAMA – Evidenz für

dunkle Materie?

Nenad Balaneskovic25. Juni 2009

Inhalt

1. FriedmannModell und dunkle Materie (DM)

2. Klassifizierung der DMObjekte3. Axionen und der PrimakoffEffekt4. Experimentelle Anforderungen5. Messweise des DAMAExperiments6. Aufbau des DAMAExperiments7. Messergebnisse8. Schlussfolgerungen und Ausblick

25.06.2009 Neueste DAMAErgebnisse Evidenz für dunkle Materie? 2

1. FriedmannModell und DM25.06.2009 Neueste DAMAErgebnisse Evidenz für dunkle Materie? 3

RobertsonWalkerMetrik

Materieverteilung idealer Flüssigkeit

FriedmannModell

MateriedichteVakuumenergiedichtekritische DichteKrümmung

dimensionslos:

HubbleKonstante

mit Skalenfaktorkosmologische Konstante

EinsteinFeldgleichungen

1. FriedmannModell und DM25.06.2009 Neueste DAMAErgebnisse Evidenz für dunkle Materie? 4

RobertsonWalkerMetrik

Materieverteilung idealer Flüssigkeit

FriedmannModell

MateriedichteVakuumenergiedichtekritische DichteKrümmung

dimensionslos:

Heute :

HubbleKonstante

mit

(flaches Universum)baryonische Materie

dunkle Materie

Skalenfaktorkosmologische Konstante

EinsteinFeldgleichungen


Bestimmung der Massenverteilung von Galaxienhaufen durch Gravitationslinseneffekt.

Links: Contourplot der Massendichte des GalaxienClusters 1E 0657558; Rechts: ChandraContouraufnahme der Massendichteverteilung desselben Clusters.

Weiße Skalenlinie symbolisiert den 200 kpcAbstand. Aufgetragen: Deklination gegen die Rektaszension. Clowe, D. et al.: www.arxiv.org astroph/0608407v1 (2006).

http://www.arxiv.org/


Rotationskurve der Sterne, die sich um das Galaxienzentrum drehen. Entfernungsbestimmungaus der Photometrie, RotationsGeschwindigkeit aus der RadioAstronomie (DopplerEffekt +Strahlungsrotverschiebung).

Newton: Die Rotationsgeschwindigkeit sollte sich für asymptotisch dem Nullwert mit nähern (KeplerGesetz).

Stattdessen: Die Rotationskurve wird für flach!

Schlussfolgerung: DM ist verantwortlich für die Konstanz der Rotationsgeschwindigkeit!


VirialSatz (statistische Annahme): Die Summe der kinetischen Energievon astronomischen Objekten einer gravitativ gebundenen Galaxiengruppe muss der Hälfte der potenziellen Energie dieses Galaxiensystems entsprechen.

Gravitationskonstante

Anwendung des Virialsatzes auf die Messdaten des Massenspektrums diverser Galaxienhaufen ergibt eine 10fach höhere Masse desGalaxienhaufens als mit der sichtbaren Materie erklärbar!

Schlussfolgerung: für den unsichtbaren „Massenrest“ könnte die DMverantwortlich sein.

Gesamtmasse (Galaxienhaufen)Abstand zum Zentrum desGalaxienhaufensRotationsgeschwindigkeit

2. Klassifizierung der DMObjekte25.06.2009 Neueste DAMAErgebnisse Evidenz für dunkle Materie? 8

ist sichtbare Materie, besteht aus abgekühlten Weißen Zwergen, supermassiven Schwarzen Löchern, Hintergrundstrahlung (CMB). kann nicht allein aus der Abzählung sichtbarer Galaxien gewonnenwerden. Rein baryonische DM widerspricht der primordialen Nukleosynthese.


ist sichtbare Materie, besteht aus abgekühlten Weißen Zwergen, supermassiven Schwarzen Löchern, Hintergrundstrahlung (CMB). kann nicht allein aus der Abzählung sichtbarer Galaxien gewonnenwerden. Rein baryonische DM widerspricht der primordialen Nukleosynthese.

bildet den größeren Materieanteil. Einteilung in: 1. Heiße DM (HDM): relativistische Teilchen, geringer Masse wie z. B. Neutrinos. Problem: Neutrinomasse zu klein, um allein DM zu bilden + rein aus HDMTeilchen bestehende DM kollidiert mit dem„BottomTopSzenario“ der kosmischen Strukturenbildung.


(1) PlanckZeit;(2)

„Urkraft“;

(3)

„Inflation“;

(4) Quarks

und Gluonen entstehen;(5) QuarkGluonPlasma (QGP);(6) Bildung vonBaryonen;

(7) H, He, Li entstehen; (8) NeutraleAtome entstehen; (9) Sterne und Galaxien entstehen.Mit freundlicher Genehmigung von Prof. Dr. D. Hoffmann.


ist sichtbare Materie, besteht aus abgekühlten, Weißen Zwergen, supermassiven Schwarzen Löchern, Hintergrundstrahlung (CMB). kann nicht allein aus der Abzählung sichtbarer Galaxien gewonnenwerden. Rein baryonische DM widerspricht der primordialen Nukleosynthese.

bildet den größeren Materieanteil. Einteilung in: 1. Heiße DM (HDM): relativistische Teilchen, geringer Masse wie z. B. Neutrinos. Problem: Neutrinomasse zu klein, um allein DM zu bilden + rein aus HDMTeilchen bestehende DM kollidiert mit dem„BottomTopSzenario“ der kosmischen Strukturenbildung.

2. Kalte DM (CDM): nicht relativistische Teilchen, nicht aus dem Standardmodell, schwach mit wechselwirkend und elektrischneutral. Masse bis . CDMKandidaten: WIMPs (WeaklyInteracting Massive Particles) oder Axionen, noch unbeobachtet.


Braune und Weiße Zwerge und andere massereichebaryonische DMObjekte werden auch MACHOs (Massive AstrophysicalCompact Halo Objects) genannt. Sie machen jedoch nur 20 % der DMaus!

Alternative Gravitationstheorien: MOND (MOdified NewtonianDynamics). Annahme: veränderte rAbhängigkeit des NewtonschenGravitationsgesetzes verantwortlich für DMEffekt.

Sumner, T.: http://relativity.livingreviews.org/Articles/lrr20024/.

http://relativity.livingreviews.org/Articles/lrr-2002-4/






besteht aus HDMTeilchen (kleiner Teil) + CDMTeilchen (großer Teil)

DMKandidaten erfassen:1. Axionen: ursprünglich nichtsupersymmetrisch eingeführt, um das CPProblem der QCD zu lösen.

2. WIMPs: Teilchen aus der Theorie der Supersymmetrie (SUSY) wie Gravitino (fermionischer Spin3/2Pendant des Gravitons), Neutralino (leichteste SUSYTeilchen), Axino (Spin1/2 Superpartner des Axions). Sie werden auch LSPs (Lightest Supersymmetric Particles)genannt.

Das DAMA/LIBRAExperiment sucht, genauso wie sein Vorgänger DAMANaI, nach LSPs, seit 2005 wird jedoch auch nach Axionengesucht!


besteht aus HDMTeilchen (kleiner Teil) + CDMTeilchen (großer Teil)

DMKandidaten erfassen:1. Axionen: ursprünglich nichtsupersymmetrisch eingeführt, um das CPProblem der QCD zu lösen.

2. WIMPs: Teilchen aus der Theorie der Supersymmetrie (SUSY) wie Gravitino (fermionischer Spin3/2Pendant des Gravitons), Neutralino (leichteste SUSYTeilchen), Axino (Spin1/2 Superpartner des Axions). Sie werden auch LSPs (Lightest Supersymmetric Particles)genannt.

Das DAMA/LIBRAExperiment sucht, genauso wie sein Vorgänger DAMANaI, nach LSPs, seit 2005 wird jedoch auch nach Axionengesucht!

WIE KÖNNEN AXIONEN NACHGEWIESEN WERDEN?

3. Axionen und PrimakoffEffekt25.06.2009 Neueste DAMAErgebnisse Evidenz für dunkle Materie? 15

CPVerletzung in der QCD: elektrisches Moment des Neutrons. Gemessen wird ein verschwindender Wert, es wird aber ein 10 Größenordnungen höherer Wert vorhergesagt. Wilczek und Weinberg: Einführung eines neuen, massiven Teilchens – des Axions mit , um die CPVerletzung im QCDLagrangian zu beseitigen.


CPVerletzung in der QCD: elektrisches Moment des Neutrons. Gemessen wird ein verschwindender Wert, es wird aber ein 10 Größenordnungen höherer Wert vorhergesagt. Wilczek und Weinberg: Einführung eines neuen, massiven Teilchens – des Axions mit , um die CPVerletzung im QCDLagrangian zu beseitigen.Um Axionen nachzuweisen, muss man den solaren Axionenfluss

kennen, mit Feinstrukturkonst.

in

Oberflächenluminosität

Übergangsrate AxionPhoton ( Kopplung)

Abschirmlänge

Sonnenradius,Abstand SonneErde

Radialposition in der Sonne

Energie


CPVerletzung in der QCD: elektrisches Moment des Neutrons. Gemessen wird ein verschwindender Wert, es wird aber ein 10 Größenordnungen höherer Wert vorhergesagt. Wilczek und Weinberg: Einführung eines neuen, massiven Teilchens – des Axions mit , um die CPVerletzung im QCDLagrangian zu beseitigen.Um Axionen nachzuweisen, muss man den solaren Axionenfluss

kennen, mit Feinstrukturkonst.

in

Oberflächenluminosität

Übergangsrate AxionPhoton ( Kopplung)

Abschirmlänge Wellenzahl

Temperatur, ( , ) BoseVerteilung, Plasmafrequenz

Sonnenradius,Abstand SonneErde

Ladung Atom j, Teilchendichten

Radialposition in der Sonne

Energie


nimmt mit fallenden rWerten zu und erreicht für einen bestimmten EWert ihr Maximum.

Dichteplot von und deren explizite Energieabhängigkeit. Raffelt, G., Phys. Rev. D 37, 1356 (1988).Annahme: wird an einem bestimmten EWert ebenfalls max.Also und somit:

(Axionenzählrate)


Energie und Winkelabhängigkeit der AxionenZählraten, auch wichtig zur Bestimmung desOberen Grenzwerts der AxionPhotonKopplungBernabei, R. et al., Phys. Let B 515, 612 (2001).

Erwartet für NaIKristall:


Obere Grenzen für dargestellt in der Ebene fürverschiedene Experimente. Steffen, F. D.: www.arxiv.orgastroph/0811.3347v1 (2008).

Die meisten Experimente liefernabhängige Grenzwerte.

Die BraggReflexion an NaIKristallen liefert dagegen massenunabhängige Abschätzung

Wir werden sowohl modellabhängige als auch modellunabhängigeAxionennachweismethoden im Rahmen von DAMA/LIBRA diskutieren.

(2)



FeynmanGraphender AxionBaryonInteraktion. Bernabei, R. et al.: astroph/0511262v1.

Drei AxionBaryonInteraktionsarten:1. ComptonProzess: Axion koppelt an geladene Fermionen, wird„comptonartig“ absorbiert und als Photon mit der Energie emittiert.

2. Axioelektrischer Prozess: Das Axion wird durch ein gebundenes Elektron absorbiert, wodurch das Atom ionisiert wird. Die Summe der kinetischen Energie des emittierten „Photoelektrons“ und der Energie der Röntgenstrahlung (inklusive des eventuell entstandenen AugerMeitnerElektrons ) ergibt genau .

3. PrimakoffEffekt: Erzeugung von Axionen durch Wechselwirkung hochenergetischer Photonen mit dem CoulombFeld eines Atomkerns.

4. Experimentelle Anforderungen25.06.2009 Neueste DAMAErgebnisse Evidenz für dunkle Materie? 22

WIMPs wechselwirken schwach mit , Zählrate: ca. 20 Ereignisse pro Jahr! Um Axionensiganle zu messen, müssen daher störende Einflüsse (emStrahlung, CMB, Neutronen, etc.) minimiert werden.



Anforderungen:1. Detektorapparatur muss tief unter der Erdoberfläche positioniert werden.2. Es werden hochreine Szintillationsmaterialien benötigt, die einen minimalen CMBBeitrag liefern.



Anforderungen:1. Detektorapparatur muss tief unter der Erdoberfläche positioniert werden.2. Es werden hochreine Szintillationsmaterialien benötigt, die einen minimalen CMBBeitrag liefern.3. Radioaktive Eigenschaften eingesetzter Detektormaterialien müssen überprüft werden.4. Verfahren zum Transport von Detektorkomponenten, ihreMontage und Arbeitsweise müssen genau festgelegt sein.



Anforderungen:1. Detektorapparatur muss tief unter der Erdoberfläche positioniert werden.2. Es werden hochreine Szintillationsmaterialien benötigt, die einen minimalen CMBBeitrag liefern.3. Radioaktive Eigenschaften eingesetzter Detektormaterialien müssen überprüft werden.4. Verfahren zum Transport von Detektorkomponenten, ihreMontage und Arbeitsweise müssen genau festgelegt sein.5. Arbeitsumfeld muss stets kontrolliert werden.6. Es werden effiziente RaKontrollsysteme benötigt. Diese müssenvor Ort hergestellt werden (relativ hohe Produktionskosten).

DAMA/LIBRA versucht alle Anforderungen maximal zu erfüllen!

5. DAMAMessweise25.06.2009 Neueste DAMAErgebnisse Evidenz für dunkle Materie? 26

Annahme: DMTeilchenfluss HaloDichteDM velocity distribution

DM velocity lab frameführt auf

(DMGesamtzählrate)

Mit hat man:

DM cross sectionGalactic plane velocity (Erde)

DMvelocity galactic plane

(Erdumlauf)

Halo velocity

Modulationsamplitude:

und

konstant + moduliert =Phase

Inverse Periode


(1) ist cosinusmoduliert für E<<1; (2) ;(3) ;(4) stammt aus singlehitevents;(5) hat eine Modulation <0.07;

(I)

jedoch noch nicht anwendbar!

ist abzuziehen!(Detektor j, Energiebin k)

Einführen der Restrate(Zählrate im Zeitintervall i)

(Gemittelt überalle Messzyklen)

oder(II) MaximumLikelihoodMethodeLikelihoodFunktion

mitPoissonscher Erwartungswert

HintergrundMasse Detektor jDetektorlaufzeitEnergiebin

GesamteffizienzZiel: Minimiere

mit Parametern undSchätzfunktion


MaximumLikelihoodMethode liefert also und erlaubt dieAufstellung sog. Plots.

(1)

Dies ist auch wichtig bei der Interpretation modellabhängiger DAMA/LIBRAErgebnisse.

Die Restratenmethode eignet sich dagegen am besten zur Veranschaulichung der Zeitabhängigkeit der DMJahresmodulation im niederenergetischen Bereich.

6. DAMAAufbau25.06.2009 Neueste DAMAErgebnisse Evidenz für dunkle Materie? 29

(Bernabei, R. et al.: ArXiv.org astroph/0804.2738v1)1. 25 hochreine, strahlungsarme NaI(Tl)Kristalle in einer5x5Matrix.2. Jeder Detektor hat 9.7 kg +(10.2 x 10.2 x 25.4) cm.3. Kristalle im CuGehäuse, dieses in der NAtmosphäre.4. An zwei Kristallenden je einPhotomultiplier (PMT) – koinzidente Ereignismessung.

(2)

6. DAMAAufbau25.06.2009 Neueste DAMAErgebnisse Evidenz für dunkle Materie? 30

(Bernabei, R. et al.: ArXiv.org astroph/0804.2738v1)1. 25 hochreine, strahlungsarme NaI(Tl)Kristalle in einer5x5Matrix.2. Jeder Detektor hat 9.7 kg +(10.2 x 10.2 x 25.4) cm.3. Kristalle im CuGehäuse, dieses in der NAtmosphäre.4. An zwei Kristallenden je einPhotomultiplier (PMT) – koinzidente Ereignismessung.

5. CuGehäuse + NAtmosphäre im Paraffinschild. Darüber ist eineHandschuhbox mit radioaktiven Quellen platziert (zur Kalibration).6. Um den Paraffinschild ist eine 1 m dicke Steinwand.7. Energieschwelle der Software 2 keV, physikalische Energieschwellebei der kinetischen Energie der Photoelektronen.

(2)


8. Lichtpulsregistrierung beläuft sich bei 5.5 bis 7.5 Photoelektronen.

9. Ein operatives Software und Hardwaresystem prüft diverse Umgebungsparameter und sendet Fehlermeldungen an das Personal.

11. DAMA/LIBRA erlaubt Aufnahmen von singlehit und multiplehitEvents bis in den MeVBereich hinein!

(1)

Hauptprozeduren der DAMA/LIBRAMessung des Effektes der DMJahresmodulation:

1. Jeder Jahresmesszyklus beginnt im Herbst/Winter und endet im Sommer.

2. Routinekalibration der Apparatur wird alle 10 Tage ausgeführt.

3. OnlineKontrolle der Umgebungsparameter wird regelmäßig vom Interface erstellt und Ergebnisse dem Fachpersonal per EMail mitgeteilt.


Störeinflüsse (Bernabei, R. et al.: arXiv.org astroph/0804.2741v1)

Amplituden diverser Störungseffekte sind vernachlässigbar klein.SinglehitKriterium fungiert bereits als guter „Störungsfilter“.Die einzige Modulation tritt im Myonenfluss auf, kann aber auchignoriert werden, da sie klein ist.

Je höher die Anzahl der Photoelektronen/keV, desto kleiner ist dieEnergieschwelle und höher die Effizienz der Apparatur. Dies ist wichtig für die Gerätekalibrierung.

(2)


Materialauswahl1. Der erreichbare Reinheitsgrad des NaI(Tl)Szintillationskristalls istäußerst hoch und dessen chemische Eigenschaften gut bekannt.

2. Das Material ist kostengünstig, hat eine lange Lebensdauer undermöglich einfach steuerbare Arbeitsbedingungen.

3. Material gut kalibrierbar im Niederenergiebereich.

4. Das Material muss weder geheizt noch gekühlt werden und, einmal von radioaktiven Stoffen gereinigt, bleibt es permanent nicht radioaktiv.

5. Das Material ist rauscharm und nicht gesundheitsschädlich.

6. Das Material erlaubt die Aufnahme eines breiten DMEnergiespektrums: Natriumkerne reagieren auf niederenergetischeund IodKerne auf hochenergetische Ereignisse.

7. Messergebnisse25.06.2009 Neueste DAMAErgebnisse Evidenz für dunkle Materie? 34

Modellunabhängig:

(Bernabei, R. et al.: astroph/0804.2741v1)

Keine Angaben über physikalische Natur derTeilchen. Tabelle: FitFunktion

in dreiNiederenergiebereichen

Parameterwahl:

7. Messergebnisse25.06.2009 Neueste DAMAErgebnisse Evidenz für dunkle Materie? 35

Modellunabhängig:

(Bernabei, R. et al.: astroph/0804.2741v1)

Keine Angaben über physikalische Natur derTeilchen. Tabelle: FitFunktion

in dreiNiederenergiebereichen

Parameterwahl:

Die erhöhte Exposition von DAMA/LIBRA hat die Genauigkeit der Fitparameterwerte verbessert. Der ChiQuadratTest bestätigt mit > 99 % C. L. die Hypothese, dass die gemessenen Modulationsamplituden um ihre besten Fitwerte normalverteilt fluktuieren.

D. h. DAMA/LIBRA und DAMANaIMessdaten korrespondieren miteinander und bestätigen den DMModulationseffekt mit !


(Bernabei, R. et al.: arXiv.org astroph/0804.2741v1)

(Kumulatives) Zeitverhalten modulierter Restraten in drei Niederenergiebereichen

.

BestfitWerte der Modulationsamplituden:

Die kumulative Exposition beträgt


(Bernabei, R. et al.: arXiv.org astroph/0804.2741v1)

(Kumulatives) Zeitverhalten modulierter Restraten in drei Niederenergiebereichen

.

BestfitWerte der Modulationsamplituden:

Die kumulative Exposition beträgt

Der Effekt der DMJahresmodulation im Rahmen der Zeitabhängigkeit von Restraten der singlehit

Ereignisse ist im Niederenergetischen deutlich

zu erkennen!


Bernabei, R. et al.: arXiv.org astroph/0804.2741v1.

Fourierspektrum der Leistung von singlehitResidualraten für

(schwarze bzw. roteKurve).

Man erkennt einen klaren Peak (Hauptfouriermode) im Bereich Im Bereich ist kein solcher Peak zu sehen.

Links: DAMA/LIBRAMessdaten; rechts: Kumulative Messdaten von DAMA/LIBRA und seinem Vorgängerexperiment DAMANaI.



Fourierspektrum der Leistung von singlehitResidualraten für

(schwarze bzw. roteKurve).

Man erkennt einen klaren Peak (Hauptfouriermode) im Bereich Im Bereich ist kein solcher Peak zu sehen.

Links: DAMA/LIBRAMessdaten; rechts: Kumulative Messdaten von DAMA/LIBRA und seinem Vorgängerexperiment DAMANaI.

DIES BESTÄTIGT DIE KORREKTHEIT DER RESIDUALRATENERGEBNISSE!



Zeitabhängigkeit der Residualraten für DAMA/LIBRA in Energiebereichen

.

Man erkennt eine klare Modulation im Bereich , wogegen oberhalb von 6 keV kein modulationsähnliches Verhalten der Restratenamplituden zu sehen ist.

Der BestFit der Residualraten im Bereich beträgt

und ist somit faktisch Null.



Energieabhängigkeitder Modulationsamplitude via MaximumLikelihoodMethode mit

.

Man erkennt eindeutig ein positives Modulationssignalim Bereich (26) keV, wogegen im Bereich (620) keV verschwindendkleine Werte vorkommen, die zufällig verteilt um den Nullwertfluktuieren.

Der ChiQuadratTest bestätigt mit die Ergebnisse der Restratenanalyse und somit auch den Jahresmodulationseffekt.


Modellabhängig:

Betrachten wir die Modulationsamplituden als Funktionen derKopplung von DMTeilchen mit baryonischer Materie und der Massedieser DMTeilchenkandidaten, dann kann man mit Modellannahmender Plots mittels der MaximumLikelihoodMethode die DAMA/LIBRAMessdaten behandeln und konkrete Aussagen über die modellabhängige Energieabhänigkeit der machen.

Die MaximumLikelihoodMethode ermöglicht sehr genaue Ergebnisseüber die astrophysikalische Natur der DMKandidaten und wird gewählt, da der Datensatz poissonverteilt ist.



Modellbezogene Energieabhängigkeit der .

Zur Verbesserung der Unterscheidbarkeit zwischen verschiedenenDMTeilchenmodellen ist es notwendig, die Energieschwelle derDAMA/LIBRAApparatur noch stärker zu senken.

Zwei DMTeilchenszenarien a und b, angewendet auf die modellunabhängigen DAMA/LIBRAMessdaten.

DAMA/LIBRAErgebnisse sind universell und unabhängig vom modellabhängigen Ausschluss bestimmter DMTeilchenkandidaten in genau abgegrenzten Energiebereichen.

8. Schlussfolgerungen und Ausblick


1. Die DMJahresmodulationssignatur wurde mit DAMA/LIBRA mit hohem C. L. tatsächlich beobachtet.

2. DAMA/LIBRA liefert kumulativ mit DAMANaIMessergebnisseneine Evidenz für die Existenz von DMTeilchen im galaktischen Halo miteinem C. L. von .

(1)

8. Schlussfolgerungen und Ausblick


1. Die DMJahresmodulationssignatur wurde mit DAMA/LIBRA mit hohem C. L. tatsächlich beobachtet.

2. DAMA/LIBRA liefert kumulativ mit DAMANaIMessergebnisseneine Evidenz für die Existenz von DMTeilchen im galaktischen Halo miteinem C. L. von .

3. Gegenwärtig existiert kein weiteres Experiment, dessen Ergebnisse mit denjenigen von DAMA/LIBRA direkt verglichen werden können.

4. Da die Apparatur hochsensitiv ist, alle Störeinflüsse effektiv beseitigt und lange Expositionszeiten des Detektormaterialsgewählt wurden, kann man sagen: DAMA/LIBRA ermöglicht modellunabhängige Evidenz für die Existenz der DM im galaktischen Halo!

(1)

25.06.2009Neueste DAMAErgebnisse Evidenz für dunkle Materie? 46

Steffen, F. D.: www.arxiv.orgastroph/0811.3347v1.

Achtung!

Es gibt auch Experimente, wie CRESST, EDELWEISS, WARPund andere, die DAMAErgebnisse komplett ausschließen!

Welches der angeführten Experimente, inklusive von DAMA/LIBRA, korrekte Resultateliefert, kann noch nicht definitivgesagt werden.



Ausblick:Geplant sind:

1. Dritte DAMA/LIBRADetektorgeneration mit einigen Tonnen des NaISzintillationsmaterials. Vorteile: Registrierung mehrerer Ereignisse möglich + genauere Infos über physikalische Natur der DMKandidaten.

2. LAMAProjekt (Large Aperture Mirror Array): Messung des magnetischen Momentes des Neutrinos in Anwesenheit einer künstlichen Neutrinoquelle (auch im Untergrundlabor von Gran Sasso).


Ausblick:Geplant sind:

1. Dritte DAMA/LIBRADetektorgeneration mit einigen Tonnen des NaISzintillationsmaterials. Vorteile: Registrierung mehrerer Ereignisse möglich + genauere Infos über physikalische Natur der DMKandidaten.

2. LAMAProjekt (Large Aperture Mirror Array): Messung des magnetischen Momentes des Neutrinos in Anwesenheit einer künstlichen Neutrinoquelle (auch im Untergrundlabor von Gran Sasso).

Probleme mit dem DAMAKonzept:

1. Einsatz des gleichen Detektormaterials erhöht nicht die Sensitivität (senkt nicht die Energieschwelle) des Experiments.

2. Dritte Generation DAMA/LIBRA wird systematische Fehler ihresVorgängers „erben“.Deswegen: endgültiger DMNachweis steht noch aus.

Referenzen25.06.2009 Neueste DAMAErgebnisse Evidenz für dunkle Materie? 49

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!


EMail: [email protected]

Documents

Neueste Ergebnisse von DAMA Evidenz für dunkle Materie?astropp.physik.tu-darmstadt.de/teaching/seminars/SS09/Balaneskovic... · Geschwindigkeit aus der Radio ... Die BraggReflexion