ИСТИНА

Мы собираемся расширить класс космологических сценариев, при которых micrOMEGAs может успешно рассчитывать реликтовую плотность Темной Материи, и вычислять потенциально детектируемые сигналы для большого числа экспериментов. К последним относятся массивные подземные детекторы, нейтринные телескопы, детектирование следов аннигиляции Темной Материи в галактике, а также эксперименты по поиску Темной Материи на ускорителях. Одновременно с этим мы планируем предложить ряд новых расширений Стандартной Модели, содержащих частицу Темной Материи и удовлетворяющих существующим экспериментальным ограничениям. Кроме новых оригинальных расширений Стандартной Модели научная новизна исследования определяется полной автоматизацией всей цепочки вычислений, начиная от лагранжиана модели и заканчивая предсказанием сигналов для современных экспериментов.

Understanding the nature of Dark Matter, which has been detected through its gravitational interactions, is a very important task. Solving this problem would provide a direction for future developments in elementary particle physics. Currently, more than a dozen experiments are conducted to detect Dark Matter and many extensions of the Standard Model which contain particles that could play the role of dark matter have been built. The proposed project is dedicated to the extension of the computer code micrOMEGAs, designed to compute dark matter signals for an arbitrary model of particle physics as specified by its Feynman rules and developed since 2006. In this project we will extend the class of cosmological scenarios in which micrOMEGAs can successfully calculate the relic density of Dark Matter, and calculate potentially detectable signals for a large number of experiments such as large underground detectors, neutrino telescopes, searches for remnants of dark matter annihilation in the Galaxy, searches for Dark Matter at colliders. We also plan to propose a number of new extensions to the Standard Model containing a Dark Matter particle and satisfying existing experimental constraints. In addition to the new original extensions of the standard model, the scientific novelty of the project is determined by the fact that we automate the entire chain of calculations, starting from the Lagrangian of the model and ending with the prediction of experimental signals.

1) Включение в программу micrOMEGAs расчетов детектирования сигналов ТМ для конкретных экспериментов по прямому детектирования ТМ (direct detection), непрямому детектированию (indirect detection), нейтрийнному телескопу, а также для поиска сигналов ТМ на LHC. 2) Включение в программу micrOMEGAs расчетов реликтовой плотности ТМ для WIMP и FIMP ТМ в сложных космологических сценариях. 3) Построение новых расширений СМ с Темной Материей и проверка ограничений, которые налагают на эти модели современные эксперименты. В частности мы планируем рассмотреть модели, в которых ТМ имеет сверхмалый электрический заряд; модели с тяжелыми нейтральными лептонами; FIMP модели, в которых ТМ создается при столкновении легких медиаторов, которые с свою очередь тоже сверхслабо взаимодействуют с частицами СМ. Список моделей будет расширен в процессе работы. Результаты работы будут представлены в научных статьях, опубликованных в ведущих научных журналах. Версии программы micrOMEGAs, сопровождаемые подробным описанием всех функций, будут общедоступными и будут ежегодно обновляться на сайте http://lapth.cnrs.fr/micromegas

1)Программа micrOMEGAs (совместно). 2) Программа CalcHEP: эта программа позволяет вычислять матричные элементы процессов рассеяния для любой модели, представленной списком независимых параметров, списком функций от параметров, списком частиц и списком вершин. CalcHEP включен в micrOMEGAs в качестве генератора матричных элементов. 3) Большой опыт создания программного обеспечения для научных исследований ( Пухов) 4) Опыт работы с расширениями СМ (Э.Боос, А.Пухов). 5) Опыт расчетов фазовых переходов в горячей Вселенной ( М.Дубинин, Е.Федотова) 6) Опыт расчета и анализа ускорительных данных (М.Дубинин, Э.Боос). М.Дубинин и Э.Боос являются членами коллаборации CMS LHC. 7) Э.Боос специалист по теоретическим исследованиям гипотетических элементарных частиц и развитию методов их экспериментальных поисков 8) Э.Боос и М.Дубинин авторы программы CompHEP для расчета матричных элементов. 9) Опыт вычисления петлевых поправок в суперсимметричных расширениях СМ (Е.Федотова)