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Séminaires
Daniel Santos (LPSC), "Détection Directionnelle de Matière Sombre avec MIMAC"
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Europe/Paris
1222-RC/SB-08 (LPNHE)
1222-RC/SB-08
LPNHE
Description
L’hypothèse de l’existence de matière sombre non-baryonique dans notre halo galactique est justifiée et confortée par toutes les observations astrophysiques faites à toutes les échelles, depuis l’échelle cosmologique jusqu’à l’échelle locale. La détection directe d’une collision élastique d’un des noyaux cibles avec une de ces particules massives, interagissant par l’interaction faible (WIMPs), doit être discriminée du signal produit par les neutrons. En effet, les neutrons produisent le même signal, un recul nucléaire. La seule signature non ambigüe permettant de discriminer un événement WIMP de celui produit par un neutron est une corrélation de ces collisions élastiques produites dans le détecteur avec le mouvement relatif de notre système solaire par rapport à notre halo galactique. C’est la mesure de la direction en 3D du recul nucléaire de quelques dizaines de keV que l’on appelle détection directionnelle.
Cette détection directionnelle ouvre un nouveau champ en cosmologie, donnant la possibilité de construire des cartes des directions des reculs nucléaires en explorant le halo galactique, et donnant accès à la caractérisation des particules constituant la matière sombre. La collaboration MIMAC (Micro-tpc MAtrix of Chambers) a développé ces dernières années un détecteur prototype original basé sur le couplage d’un grand détecteur de type micromegas pixélisé, couplé à une électronique rapide et auto-déclenchante, initiant une nouvelle génération de détecteurs directionnels.
En juin 2012, nous avons installé le premier module bi-chambre au Laboratoire Souterrain de Modane. En juin 2013 nous avons fait un « upgrade » du détecteur. Depuis le module bi-chambre fonctionne en permanence avec un étalonnage hebdomadaire montrant une stabilité remarquable de la qualité du gaz.
Des événements reculs nucléaires avec leur trace en 3D provenant de la désexcitation du 222Rn ont été observés pour la première fois montrant l’efficacité du détecteur MIMAC pour la détection de reculs nucléaires de basse énergie. La caractérisation de ces événements avec leur discrimination sera montrée.
Cette détection directionnelle ouvre un nouveau champ en cosmologie, donnant la possibilité de construire des cartes des directions des reculs nucléaires en explorant le halo galactique, et donnant accès à la caractérisation des particules constituant la matière sombre. La collaboration MIMAC (Micro-tpc MAtrix of Chambers) a développé ces dernières années un détecteur prototype original basé sur le couplage d’un grand détecteur de type micromegas pixélisé, couplé à une électronique rapide et auto-déclenchante, initiant une nouvelle génération de détecteurs directionnels.
En juin 2012, nous avons installé le premier module bi-chambre au Laboratoire Souterrain de Modane. En juin 2013 nous avons fait un « upgrade » du détecteur. Depuis le module bi-chambre fonctionne en permanence avec un étalonnage hebdomadaire montrant une stabilité remarquable de la qualité du gaz.
Des événements reculs nucléaires avec leur trace en 3D provenant de la désexcitation du 222Rn ont été observés pour la première fois montrant l’efficacité du détecteur MIMAC pour la détection de reculs nucléaires de basse énergie. La caractérisation de ces événements avec leur discrimination sera montrée.
Le projet du mètre cube et son impact sera détaillé et discuté.
