Zhaodi Pan cherche à découvrir le plus ancien sombre secret

L’univers a commencé il y a 13,8 milliards d’années, mais les scientifiques ont encore du mal à comprendre son origine. Zhaodi Pan, membre du Laboratoire national d’Argonne du Département de l’énergie (DOE), explore ce mystère en étudiant le fond cosmique des micro-ondes, la lumière la plus ancienne de l’univers. Il développe des détecteurs sensibles qui détectent la lumière du fond diffus cosmologique et utilise les données pour créer des cartes bidimensionnelles de la distribution de la matière dans l’univers. Il espère que son travail permettra de mieux comprendre l’histoire de l’univers.

« Comprendre la matière et l’énergie qui composent 95% de notre univers est un énorme casse-tête. » – Zhaodi Pan

Pan a commencé à s’intéresser à la cosmologie tout en obtenant son doctorat. à l’Université de Chicago. Une fois diplômé, rejoignez Argonne en octobre 2020 en tant que boursier Maria Goeppert Mayer. La bourse Maria Goeppert Mayer est une récompense internationale décernée à des scientifiques et ingénieurs doctorants exceptionnels pour les aider à faire progresser leur carrière dans l’environnement de recherche à fort impact de l’Argonne. La bourse est décernée à Maria Goeppert Mayer, une physicienne théoricienne qui a reçu le prix Nobel de physique en 1963 pour son travail à Argonne qui a proposé un modèle mathématique pour la structure des enveloppes nucléaires des noyaux atomiques. La bourse offre aux chercheurs en début de carrière la possibilité de poursuivre leurs propres orientations de recherche, avec le soutien d’un sponsor et un financement pouvant aller jusqu’à trois ans. Les boursiers peuvent également se voir proposer des postes à long terme en Argonne après la fin de leurs bourses. Ici, Ban décrit son programme de recherche et explique pourquoi il aime travailler en Argonne.

Q : Qu’ignorons-nous de l’histoire de notre univers ?

une. La matière dont sont constituées toutes nos étoiles et galaxies ne représente que 5% de toute la matière de notre univers. Les scientifiques pensent que la matière noire représente 25 % et l’énergie noire 70 % de notre univers, mais nous n’en savons presque rien. Comprendre la matière et l’énergie qui composent 95% de notre univers est un immense casse-tête. Un autre mystère lié aux origines de notre univers. Bien que nous ayons construit une histoire cohérente de son origine, il manque toujours une preuve directe – la théorie de l’inflation. Cette théorie décrit comment la taille de l’univers primitif a augmenté de façon exponentielle en très peu de temps après le Big Bang. L’inflation explique deux phénomènes différents que nous avons observés en astronomie et en cosmologie, mais nous devons trouver plus de preuves pour comprendre comment cela correspond à notre modèle cosmologique standard et, finalement, pour révéler comment notre univers s’est formé.

Q : Quels sont vos intérêts de recherche ?

une. Je m’intéresse à l’origine de l’univers et à la nature de l’énergie noire et de la matière noire. Je pense que c’est la prochaine percée pour la physique et la cosmologie. Il existe deux façons de résoudre ces problèmes. Une méthode consiste à utiliser des accélérateurs tels que le Large Hadron Collider pour créer de la matière noire ou des particules qui médient leurs interactions avec la matière ordinaire. Une autre façon est de se pencher directement sur l’histoire de l’univers en étudiant le fond diffus cosmologique, qui est la lumière la plus ancienne de l’univers. Le fond diffus cosmologique peut avoir des signaux très faibles qui sont caractéristiques de la période d’inflation. J’ai travaillé en étroite collaboration avec l’Argonne Detector Group pour développer la prochaine génération de détecteurs pour étudier ces empreintes digitales dans le fond diffus cosmologique.

Q : Quelle est l’orientation de votre activité en Argonne ?

une. Les projets sur lesquels je travaille sont centrés sur la cartographie de la distribution de la matière dans l’univers et la recherche de signatures de la période inflationniste. Le détecteur sur lequel je travaille actuellement s’appelle un détecteur à induction cinétique micro-ondes, qui aide à identifier les émissions moléculaires des gaz dans l’univers. L’un des avantages de cette stratégie est qu’elle peut détecter la lumière dans un univers plus grand que les télescopes optiques, qui sont utilisés pour étudier les étoiles. J’analyse également les données de la caméra de troisième génération du télescope du pôle Sud, appelée SPT-3G, pour cartographier la distribution de la matière dans l’univers.

Q : Qu’est-ce qui vous a poussé à postuler pour cette bourse ?

une. Lorsque j’ai obtenu mon diplôme de l’Université de Chicago, je cherchais des opportunités post-doctorales. L’Argonne, en tant qu’institut de recherche de premier plan, a tout ce qu’il faut pour faire avancer ce domaine. Il dispose d’une salle blanche de classe mondiale qui peut être utilisée pour la fabrication de réactifs. Il est à la pointe de la technologie superordinateurs Il peut gérer de grands ensembles de données provenant de relevés cosmiques. Le groupe Détecteurs de supraconducteurs et simulations cosmologiques d’Argonne dispose non seulement des ensembles de données, mais également des ressources nécessaires pour répondre aux questions qui m’intéressent. L’opportunité de m’intégrer à ces groupes et de formuler de nouvelles orientations de recherche m’a inspiré à postuler.

Q : Comment cette bourse a-t-elle contribué à votre développement de carrière ?

une. Le programme de bourses m’a fourni une base solide pour la croissance de ma carrière en me permettant de poursuivre mes intérêts de recherche et de me connecter avec une communauté de professionnels solidaires. Grâce au programme de bourses, j’ai pu poursuivre des recherches et des projets qui auraient été difficiles à réaliser autrement. Le soutien fourni par la bourse m’a permis de me concentrer sur l’exploration de domaines de recherche sans me soucier des contraintes financières. La connexion avec une communauté diversifiée d’individus, de mentors et de professionnels partageant les mêmes idées m’a permis d’ouvrir de nouvelles directions et collaborations professionnelles. J’ai obtenu de nombreuses informations précieuses sur le développement de matériel et l’analyse de données et j’ai également élargi mes connaissances.

Q : Qu’aimez-vous dans votre travail pour Argonne ?

une. J’aime l’environnement de travail collaboratif et solidaire ici. Nous avons des liens étroits avec les chercheurs du Fermilab du Département de l’énergie et de l’Université de Chicago, ce qui nous permet de réaliser plus qu’une institution ne peut faire seule. De plus, nous avons accès à de nombreuses installations et équipements modernes. Notre équipe interagit et collabore d’une manière qui profite à toutes les personnes impliquées, et je suis enthousiasmé par le potentiel de découvertes révolutionnaires qui émergeront de nos efforts collectifs. Je n’ai aucun doute que la Chicagoland Collaboration conduira à de nombreux développements scientifiques passionnants au cours des vingt prochaines années.

Q : Quelles activités aimez-vous faire en dehors de la recherche ?

une. J’aime faire du vélo, de la randonnée et de l’escalade pendant mon temps libre. Le Waterfall Glen Trail autour d’Argonne est un bon endroit où aller !

Q : Quel conseil donneriez-vous aux personnes intéressées à suivre votre cheminement de carrière ?

une. Trouvez le domaine qui vous intéresse le plus, puis plongez pour en savoir plus. Soyez audacieux et prêt à relever de nouveaux défis.

Laboratoire National d’Argonne Cherche à trouver des solutions aux problèmes nationaux pressants dans le domaine de la science et de la technologie. Premier laboratoire national du pays, Argonne mène des recherches révolutionnaires en sciences fondamentales et appliquées dans presque toutes les disciplines scientifiques. Les chercheurs d’Argonne travaillent en étroite collaboration avec des chercheurs de centaines d’entreprises, d’universités et d’agences fédérales, étatiques et municipales pour les aider à résoudre leurs problèmes spécifiques, faire progresser le leadership scientifique américain et préparer la nation à un avenir meilleur. Avec des employés de plus de 60 pays, Argonne est dirigée par UChicago Argonne, LLC pour Bureau des sciences du département américain de l’énergie.

Bureau des sciences du département américain de l’énergie C’est le plus grand soutien de la recherche fondamentale en sciences physiques aux États-Unis et s’efforce de relever certains des défis les plus urgents de notre époque. Pour plus d’informations, visitez https://energy.gov/science.

Clause de non-responsabilité: AAAS et EurekAlert ! Pas responsable de l’exactitude des newsletters envoyées sur EurekAlert ! Par le biais d’organisations contributrices ou pour l’utilisation de toute information via le système EurekAlert.