Тогда и сейчас / Лауреат премии за раннее трудоустройство 2012 г.

Что дала вам премия «Ранняя карьера» 2012 года?

Многочисленные доказательства указывают на то, что 85% материи во Вселенной действительно существует. темная материя. Однако ее личность до сих пор неизвестна. Даже его основные свойства — например, сколько он весит и как взаимодействует с известным веществом — остаются неизвестными.

Как физик-теоретик элементарных частиц я фантазирую о новых идеях того, что представляет собой темная материя. Я также разрабатываю новые экспериментальные концепции обнаружения частиц темной материи и любых неизвестных сил, которые позволяют темной материи взаимодействовать с обычной материей. Мои теоретические исследования влияют на то, как другие ученые исследуют космические границы, границы интенсивности и энергии.

Что касается космического фронтира, это помогло разработать новые концепции открытия для поиска темной материи под массой массы. протоны. Это привело к новым и захватывающим событиям, таким как СЕНСЕЙа также новые исследования и разработки Министерства энергетики, такие как оскура. Эти проекты обладают беспрецедентной чувствительностью к нескольким ранее неисследованным кандидатам в темную материю.

Для пределов плотности я предусмотрел новый опыт. В этих экспериментах интенсивные пучки электронов поражают цель и потенциально создают частицы, передающие новые силы помимо известных электромагнитных, сильных и слабых взаимодействий. Это привело к новым экспериментам с фиксированной целью в лаборатории Джефферсона Министерства энергетики США, включая APEX и HPS.

Для ограничения мощности я показал, как бозоны Хиггса Столкновение высокоэнергетических протонов и протонов на Большом адронном коллайдере проливает свет на темную материю и новые силы. Это привело к новым поискам нестандартного распада бозона Хиггса, поскольку он распадается не так, как предполагает наша стандартная теория.

Что наиболее важно, награда DOE Early Hire Award позволила мне обучить нескольких аспирантов и исследователя с докторской степенью в области физики элементарных частиц. Это позволило мне создать сильную исследовательскую программу и исследовательскую группу в начале моей карьеры, заложив прочную основу, на которой я буду продолжать работать.

на:

Реувен Эссиг — профессор Института теоретической физики им. К.Н. Янга в Университете Стоуни-Брук.

Поддержка миссии Министерства энергетики:

Программа ранних исследований предоставляет существенную финансовую поддержку начинающим исследователям, позволяя им определять и направлять независимые исследования в областях, важных для задач Министерства энергетики. Развитие выдающихся ученых и руководителей исследований имеет первостепенное значение для Министерства энергетики, Управления науки. Вкладывая средства в следующее поколение исследователей, Управление науки поддерживает пожизненную карьеру в науке открытий.

Для получения дополнительной информации перейдите на Программа исследований ранней карьеры.

Резюме проекта 2012 года:

Название: Физика элементарных частиц на космических рубежах, интенсивность и энергия

Резюме

Крупные усилия на космологических и энергетических рубежах физики элементарных частиц быстро продвигают наше понимание фундаментальных составляющих природы и их взаимодействий. Общие цели этого исследовательского проекта заключаются в том, чтобы (1) интерпретировать и развить теоретические выводы из данных, собранных в этих пределах, и (2) предоставить теоретическую мотивацию, основу и идеи для новых экспериментов и для нового анализа экспериментальных данных.

В пределах плотности новая сила, опосредованная бозонами в масштабе ГэВ, будет экспериментально исследоваться с использованием эксперимента A (APEX) и поиска тяжелых фотонов (HPS), оба в лаборатории Джефферсона. В рамках космических границ планируется внести вклад в поиск частиц темной материи с использованием космического гамма-телескопа Ферми и других инструментов. Новые стратегии прямого обнаружения частиц темной материи с массами ниже ГэВ также будут подробно изучены, чтобы облегчить разработку новых экспериментов. Кроме того, будут изучены теоретические последствия нынешних и будущих аномалий, связанных с темной материей. В рамках энергетических ограничений будут исследованы последствия для данных Большого адронного коллайдера. Будут разработаны новые стратегии поиска, помогающие искать новые явления, не описываемые Стандартной моделью физики элементарных частиц. Объединяя идеи всех трех областей физики элементарных частиц, это исследование направлено на расширение нашего понимания фундаментальной физики элементарных частиц.

Ресурсы:

Д. Кертин, Р. Эссиг, С. Гори, П. Джайсвал, А. Кац, Т. Лю, З. Лю, Д. Маккин, Дж. Шелтон, М. Штрасслер, З. Суруджон, Б. Твиди и Ю. М. Чжун, «Странный распад бозона Хиггса с энергией 125 ГэВ. ” Преподобный доктор Физ 9075004 (2014). [DOI: /10.1103/PhysRevD.90.075004]

Р. Эссиг, М. Фернандес-Серра, Дж. Мардон, А. Сото, Т. Волански и Т. Т. Ю, «Прямое обнаружение полуГэВной темной материи с полупроводниковыми мишенями». Журнал физики высоких энергий 201646 (2016). [DOI: /10.1007/JHEP05(2016)046]

Р. Эссиг, Т. Волански и Т. Т. Ю. «Новые ограничения и перспективы для рассеяния темной материи с энергией менее ГэВ на электронах в ксеноне». Преподобный доктор Физ 96, 043017 (2017). [DOI: 10.1103/PhysRevD.96.043017]