Det viktigste vitenskapelige målet til Antihydrogen Experiment: Gravity, Interferometry, Spectroscopy (AEGIS) på CERN er å måle direkte jordas gravitasjonskonstant, g, for antihydrogen. AEGIS eksperimentet er et europeisk forskningsprosjekt med fysikere fra mange land. I den første del av eksperimentet bruker man antiprotoner fra Antiproton Deceleratoren, sammen med en puls av laser-eksiterte positronium atomer (som man får ved å skyte positroner på et mål med nanostruktur), for å lage en pulse av antihyrdogern atomer som beveger seg horisontalt. Disse atomene går igjennom et instrument som kalles et Moiré deflektometer. Det er et system laget av flere plan med gitter som deler antihydrogen strålen i parallelle stråler, som gir et periodisk mønster. Etter å ha gått gjennom deflektometert så treffer antihydrogen en posisjonsensitivt detektor system (Gravity Module) og annihilerer.
Den norske gruppen deltar i AEGIS kollaborasjonen med utvikling, bygging og installering av en posisjons-sensitiv detektor. Måling av og rekonstruering av individuelle antihydrogenatomer med en presisjon av 10 mikrometer, som trengs for målingene av fallet til antihydrogen i AEGIS, har aldri blitt gjort blitt gjort før og er en av de største utfordringene til dette prosjektet. I løpet av prosjektet deltar vi i operasjon av eksperimentet og er aktive med data analyse. Vi bidrar også til teoretisk analyse av Rydberg tilstander til anthydrogen, utvikler simulasjoner for antihydrogen annihilasjoner, samt buidra til utvikling av positronium produksjon.
Vil du bli med i AEGIS? Dette er mulig f.eks. som CERN teknisk student, Master student og PhD student ved universitetene i Oslo and Bergen samt gjennom CERN PhD programmet. Typiske Master og PhD oppgaver er:
- Forskning og utvikling av silisum detektor systemer for å studere antimaterie. Studenten hjelper til med å utvikle nye sensorer og elektronikk (ASICS) for bruk ved UHV og kryogeniske temperaturer (< 77 K). Studenten studerer forskjellige detektor teknologier og samler og studerer nye data fra tester med antiprotonstråle. Studenten lærer om partikkelfysikk, sensorutvikling (i sammarbeid med SINTEF) og ASICS (i sammarbeid med IDEAS), elektronikk, utlesesystemer og programmering (C++, Root). Studenten er forventet til å delta aktivt i den internasjonale AEGIS kollaborasjonen og får anledning til kortere eller lengre utenlandsopphold ved CERN, f.eks. gjennom CERN sommer skole, trening og testbeam aktiviteter .
- Utvikling av verktøy for data analyse og anti-materie simuleringer. Studenten hjelper til med å forstå data fra tester av nye detektorer og studerer spesielt annihilering av antimaterie i silisum. I tillegg skal studenten utvikle simuleringsverktøy for en forbedret forståelse av slike event. Studenten lærer partikkelfysikk, detektorutvikling, programmering (Root, C++), simuleringsprogrammer (GEANT, FLUKA) og statistikk. Studenten er forventet til å delta aktivt i den internasjonale AEGIS kollaborasjonen og får anledning til kortere eller lengre utenlandsopphold ved CERN, f.eks. gjennom CERN sommer skole, trening og testbeam aktiviteter .
Dette prosjektet er finansiert av Forskningsrådet, Universitetet i Bergen og Bergens forskningsstiftelse.