Bochum 2009 – scientific programme
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HK: Fachverband Hadronen und Kerne
HK 8: Astroparticle Physics
HK 8.2: Group Report
Monday, March 16, 2009, 14:30–15:00, H-ZO 70
Suche nach solaren Axionen mit dem CAST-Experiment — •Julia Vogel, Horst Fischer, Jürgen Franz, Elisabeth Gruber, Tillmann Guthörl, Donghwa Kang und Kay Königsmann — Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Das CERN Axion Solar Telescope (CAST) sucht nach solaren Axionen, die im Kern der Sonne durch den sogenannten Primakoff-Effekt erzeugt werden. Dazu verwendet CAST einen LHC Prototyp-Magneten, in dessen 9 Tesla starkem Feld Axionen in Röntgenphotonen im keV-Bereich umgewandelt werden könnten. Der Magnet kann der Sonne jeden Tag für insgesamt etwa 3 h nachgeführt werden.
Die Analyse der Daten, die mit Vakuum im Magneten während der ersten Phase des Experiments aufgenommen wurden, lieferte die bisher beste experimentelle Obergrenze auf die Axion-Photon-Kopplungskonstante gaγ für Axionmassen ma bis etwa 0.1 eV. Um die Sensitivität des Experiments auf einen höheren Massenbereich auszudehnen, hat CAST die Suche nach Axionen mit Helium im Magneten fortgesetzt. Für einen festen He-Druck ist die Kohärenz zwischen Axionen und Photonen bei einer bestimmten Axionmasse erfüllt und man erreicht eine maximale Sensitivität. Im ersten Teil dieser zweiten Phase, bei dem 4He-Gas verwendet wurde, konnte der Massenbereich bis 0.39 eV abgedeckt werden und das Experiment dringt in von Axionmodellen bevorzugte Regionen im Axion-Phasenraum (gaγ vs. ma) ein. Mit 3He wird derzeit der Massenbereich für Axionen weiter ausgedehnt.
In diesem Vortrag werden die Ergebnisse der 4He-Phase vorgestellt und vorläufige Resultate der 3He-Phase präsentiert.