ALCDA - Analyse grosser Arrays kryogener Detektoren

Astronomische Messungen zeigen dass das Universum mehrheitlich dunkel ist: 85% der Masse im Universums sind sogenannte Dunkle Materie. Während die Existenz der Dunklen Materie als bewiesen gilt, so ist ihr Aufbau gänzlich unbekannt. Diesem Rätsel versuchen wir mit Experimenten auf die Spur zu kommen, welche potentielle Wechselwirkungen von Teilchen der Dunklen Materie nachweisen sollen. Da die Masse der Teilchen der Dunklen Materie nicht bekannt ist, werden verschiedene Technologien für diese Experimente verwendet. Spezialist für leichte Dunkle Materie Teilchen sind Tieftemperaturdetektoren mit Temperaturen von etwa einem hundertstel Grad über dem absoluten Nullpunkt. Diese Detektoren stehen jedoch einem fundamentalen Dilemma gegenüber. Einerseits sollten die Detektoren leicht und klein sein, um die Energieschwelle zu erniedrigen. Andererseits sollten sie groß und schwer sein um die Rate an potentiellen Ereignissen zu erhöhen. Der Ausweg aus diesem Widerspruch sind Experimente mit einem Array aus vielen einzelnen kleinen Detektoren. Das Projekt ALCDA zielt darauf ab die notwendigen Verfahren und Software zu entwickeln für die Datenanalyse eines solchen Arrays. Die entwickelten Methoden werden in den Experimenten CRESST und COSINUS angewendet werden um neue Messdaten zur Suche nach Dunkler Materie auszuwerten. CRESST wird im Jahr 2025 die Zahl seiner Auslesekanäle von 30 auf 288 steigern. COSINUS ist ein neues Experiment welches 2025 mit bis zu 48 Kanälen starten wird. ALCDA ist eingebettet in die gemeinsame Forschungsgruppe zur Suche nach seltenen Ereignissen (Rare Event Search) des Atominstituts der TU Wien und des Instituts für Hochenergiephysik in Wien (HEPHY, Österreichische Akademie der Wissenschaften). Es wird geleitet von Florian Reindl (TU Wien) mit Jochen Schieck (HEPHY) als Partner und weiterer Unterstützung von Martin Stahlberg (Max-Planck-Institut für Physik, München).