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T: Fachverband Teilchenphysik

T 48: Supersymmetrie 4

T 48.3: Vortrag

Donnerstag, 12. März 2009, 17:15–17:30, Audimax

Radiative Paarerzeugung Dunkler Materie am ILC. — •Christoph Bartels^1,2 und Jenny List² — ¹Universität Hamburg, Institut für Experimentalphysik, Luruper Chaussee 149, 22761 Hamburg — ²DESY, 22603 Hamburg

In diesem Vortrag wird eine modellunabhängige Studie zur Sensitivität des ILC auf WIMP-Paarerzeugung vorgestellt. Ein bevorzugter Kandidat für Dunkle Materie (DM) sind schwach wechselwirkende schwere Teilchen (WIMPs). Eine modellunabhängige Bestimmung ihrer Eigenschaften ist am geplanten International Linear Collider (ILC) aufgrund seiner erwarteten Präzision als e⁺e⁻-Maschine bei Schwerpunktsenergien im Bereich von 500 GeV bis 1 TeV möglich. Liegt die Masse der WIMPs unterhalb der halben Schwerpunktsenergie, sollten sie am ILC paarweise in radiativen Prozessen e⁺e⁻→ χχ γ erzeugt werden können. Der Wirkungsquerschnitt dieses Prozesses kann modellunabhäng aus der beobachteten kosmologischen Energiedichte der DM abgeschätzt werden. Da die Dunkle-Materie-Teilchen aufgrund ihrer schwachen Wechselwirkung im Detektor nicht direkt sichtbar sein werden, macht sich ein Paarerzeugungsereignis durch ein Ungleichgewicht in der Energiebilanz bemerkbar. Das detektierte Photon gibt dabei einen Hinweis auf z.B. die Masse der erzeugten WIMPs.

Die Studie wird im Rahmen des Optimierungsprozesses für den ILD-Detektor für den ILC erstellt. Neben der erwähnten Präzision des ILC aufgrund des leptonischen Anfangszustandes, kann das Detektionspotential der Maschine noch durch Ausnutzung polarisierter e⁻- und e⁺-Strahlen gesteigert werden.