Statistical Methods for a First MADMAX Axion Dark Matter Search and Beyond
Translated title:
Statistische Methoden für erste MADMAX Messungen von Axionen als dunkle Materie und darüber hinaus
Author:
Diehl, Johannes H. B.
Year:
2024
Document type:
Dissertation
Faculty/School:
TUM School of Natural Sciences
Advisor:
Majorovits, Béla (Priv.-Doz. Dr.)
Referee:
Majorovits, Béla (Priv.-Doz. Dr.); Resconi, Elisa (Prof. Dr.)
Language:
en
Subject group:
PHY Physik
TUM classification:
PHY 400
Abstract:
The axion could resolve key issues in physics: the lack of CP-violating strong interactions and the nature of dark matter. This thesis presents a first MADMAX axion dark matter search, setting world-leading limits on axion-photon couplings at high axion masses. It also provides improved theory predictions for the photon couplings of non-minimal QCD axions, creating a systematic catalogue for DFSZ-type axions, and proposes a method for unbiased parameter inference in case of an axion detection.
Translated abstract:
Diese Arbeit präsentiert die erste MADMAX-Suche nach Dunkler Materie Axionen und setzt weltweit führende Limits für Axion-Photon-Kopplungen bei hohen Axion-Massen. Theoretische Vorhersagen für die Photonenkopplungen nicht-minimaler QCD-Axionen werden verbessert, indem ein systematischer Katalog für Axionen des DFSZ-Typs erstellt wird. Außerdem wird eine Methode für eine unverzerrte Parameterinferenz im Fall einer Entdeckung von Axionen vorgeschlagen.