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Séminaire: Recherche de WIMP de basse masse avec l’expérience SuperCDMS et impact du fond neutrino
par
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Europe/Paris
salle 9109 (Dept.Phys.)
salle 9109
Dept.Phys.
Description
Les WIMP (Weakly Interacting Massive Particle) sont une classe de
particules encore non découvertes et qui sont suggérées pour expliquer la
présence de matière sombre non-baryonique dans l’Univers. En utilisant des
détecteurs cryogéniques et semi-conducteurs de germanium, l'expérience CDMS est
capable de différencier des événements WIMP du bruit de fond en mesurant le
rendement d’ionisation ainsi que la répartition de l’énergie des phonons
athermiques. Au cours de cette présentation, je décrirai deux résultats en
particulier qui sont dédiées à la recherche de WIMP légers: CDMSLite et
l’analyse bas-seuil de SuperCDMS. Dans le premier cas, un haut champ électrique
est utilisé afin d’amplifier le signal thermique grace à l’effet Luke-Neganov et
ainsi diminuer le seuil effectif du détecteur proche de 170 eVee. Dans le second
cas, nous avons récemment publié une analyse avec une exposition de 600 kg-jour
en considérant 7 des 15 détecteurs avec un seuil proche de 1.6 keVnr.
L’utilisation de phonons athermiques permet d’être sensible à la position de
l’événement dans le détecteur et ainsi d’être capable de rejeter les événements
du bruit de fond jusqu’au plus basses énergies. En utilisant une analyse
multivariée par arbres de décision boostés et une simulation complète du
détecteur, nous avons pu optimiser notre sensibilité aux WIMP légers. Ces deux
résultats mis ensemble ont permis à la collaboration SuperCDMS de placer la plus
forte contrainte sur la section efficace scalaire WIMP-nucléon en dessous de 6
GeV et de sonder les récents signaux possibles de plusieurs expériences.
Finalement, je présenterais également des travaux récents sur le fond de
neutrino qui vont bientôt devenir le bruit de fond ultime de la détection
directe de matière sombre. On verra alors que ce dernier va venir grandement
limiter le potentiel de découverte des futurs expériences de l’échelle de la tonne.
