Uddannelses- og Forskningsministeriet - FNU - Sapere Aude - Forskningsleder - The Origin of Mass and the Particle Nature of Dark Matter

I will investigate the dynamical origin of mass for the elementary particles, as well as the particle nature and genesis of dark matter (DM) -the dominant component of mass in the Universe. I will do this initially in a novel unified framework of composite dynamics.

Simultaneously I will develop novel ways to study the DM particle properties based on terrestrial and cosmic observations. Using these I will test mine and other proposed solutions for the origin of mass. The project results will address crucially important problems in particle physics:

I will work to construct and test a unified and UV complete model framework of composite dynamics, encompassing the Technicolor, Composite Higgs and Partially Composite Higgs limits, as well as the different proposals for fermion mass generation. I will work to establish the particle properties of DM that can be uncovered with current and future experiments and e.g. study the impact of the neutrino floor for future direct detection.

Med projektet “The Origin of Mass and the Particle Nature of Dark Matter” vil jeg undersøge to relaterede mysterier i elementarpartikelfysikken: Hvordan opstod partiklernes masse og hvad består 'mørkt stof', der udgør langt det meste af Universets masse af?

Eksperimenter viser at mørkt stof udgør langt det meste af Universets masse, og at det er en helt ny type elementarpartikler. Faktisk strømmer mørkt stof hele tiden gennem os uden at vi mærker det. Samtidig forsøger LHC eksperimentet ved CERN i Schweiz historiens største, at genskabe betingelserne i det tidlige univers da elementarpartiklerne ved meget høje energier blev massive og ’mørkt stof’ blev skabt.

I projektet vil jeg undersøge den hypotese at der ligger en ny naturkraft bag disse fænomener og at den nyligt fundne ‘Higgs partikel’ såvel som mørkt stof er sammensatte af mindre fundamentale partikler holdt sammen af denne nye naturkraft. På samme måde som vi har opdaget at protonen bestod af mindre, tilsyneladende fundamentale kvarker.

Jeg vil udvikle en ny model der kan beskrive Higgs partiklen og mørkt stof som sammensatte og løse de mange problemer der er med den model for Higgs partiklen vi har idag.

Jeg vil udvikle nye måder at teste forudsigelserne fra den model jeg konstruerer mod data fra LHC og andre relevante eksperimenter. På den måde kan vi komme tættere på løsningen af mysterierne de næste år. Projektet vil foregå ved CP3Origins, Syddansk Universitet.