Search for axions via astrophysical obsevations

Abstract

The present thesis has purpose the axion research (Dark Matter particles) by Astrophysical observations. The main activity has been established in CAST (Cern Axion Solar Telescope) in Geneva. In this thesis the axion detection prospects are defined in parallel with the detector's data analysis. An engineering approach is also given as main and substantial part (fluid dynamics) for the CAST physics reliability. The research is ongoing to the Dark Energy sector willing to explore the possibility of chameleons (dark energy particles) through radiation pressure.

Η παρούσα εργασία έχει ως σκοπό την αναζήτηση αξιονίων (σωματιδίων Σκοτεινής Ύλης) μέσα από αστροφυσικές παρατηρήσεις. Από τις πρώτες παρατηρήσεις της ταχύτητας περιστροφής αστέρων σε σμήνη Γαλαξιών από τον Zwicky και μετά, έγινε σαφές στην επιστημονική κοινότητα πως η ύπαρξη σκοτεινής ύλης καθώς και η κατανόηση της είναι θεμελιώδους σημασίας για την Κοσμολογία. Το ποσοστό της σκοτεινής ύλης του σύμπαντος (~21%), σε σχέση με το αυτό της ύλης που παρατηρούμε (~4%), καθιστά σαφή την αναγκαιότητα για εντατική έρευνα στο πεδίο αυτό της Φυσικής. Ανάγκη δε, προκύπτει επίσης για την εξερεύνηση της σκοτεινής ενέργειας η οποία αποτελεί το υπόλοιπο ~75% του Σύμπαντος. Ένα μικρό μέρος της παρούσας έρευνας στο CERN έχει επικεντρωθεί και στην μελέτη Σκοτεινής ενέργειας καθώς, το πείραμα μέσα από το οποίο προσεγγίζεται η αναζήτηση αξιονίων (CAST – CERN Axion Solar Telescope), προσανατολίζεται συγχρόνως στην έρευνα σωματιδίων Σκοτεινής ενέργειας (χαμαιλέοντες) .