Salle des séminaires: 9h35-10h55
Objet de cette 3ème reunion: Présentation des réflexions des différents groupes de physique
Minutes: Mathieu et Romain
Note: plusieurs jeux de transparents ont été présentés durant cette réunion. Ces minutes reprennent principalement certains points de discussions qui n’apparaissent pas dans ces transparents.
Annonces (slides par Romain)
Le groupe de travail IT réseau cherche deux physiciens (accélérateur et cosmologie): le contact est Phillipe Repain.
Il est annoncé que des présentations par les groupes de physique sur des opportunités techniques seront présentées durant les réunions du vendredi en relation avec le groupe de travail 2 de la biennale. L’idée est de discuter de possibles implications techniques futures sur des manips qui n’existent pas forcément encore.
Un document pour la Société Française de Physique est en préparation pour le laboratoire: chaque groupe qui travaille sur la physique auprès des accélérateurs est invité à préparer quelques paragraphes qui seront incorporés au document. La date limite d’envoi est vendredi 16 novembre 2018.
Matière noire (slides par Romain)
Plusieurs voies de découvertes sont possibles: par la détection directe avec des détecteurs de grandes échelles, par des expériences plus petites, par des accélérateurs de particules ou encore grâce à des caractérisations astrophysiques. Les slides présentent des pistes de réflexions sur toutes ces possibilités. Il est noté que créer des liens entre ces efforts (qui, de plus, ont lieu au laboratoire) serait très avantageux: un exemple est la recherche de désintégrations double beta sans neutrino avec des expériences utilisant des détecteur de matière noire au xénon.
Le groupe dressent une liste de possibles activités autres que les actuelles:
Il est remarqué que, sur ce dernier point, les ressources nécessaire serait purement humaine puisqu’il s’agit là de contribution d’analyse.
La question des échéances des différentes expériences est posée: celles-ci sont très variées, il y a des petites manips sur des échelles de 5 ans et des projets à plus long terme. Il est remarqué que de nombreuses manips sont souvent de la R&D et qui peut être deviendront des manips de seconde génération. Il est donc nécessaire d’avoir une vision claire des objectifs de tels projets et l’espace des paramètres accessible avant un engagement des groupes de physique.
Concernant la physique des neutrinos lourds et la possibilité d’une implication plus forte dans SHIP, il est remarqué que de telles recherches ont aussi lieu avec T2K et qu’une contribution plus forte dans cette thématique est possible.
Projet GRAND (Jean Philippe Lenain pour Olivier Martineau)
GRAND est un projet de multiples sous réseaux d’antennes radio pour la recherche de particules cosmiques de haute énergie (neutrino, gamma et rayons cosmiques chargés) dans le cadre de la recherche de multimessengers. Le projet complet devrait couvrir 200000 km2 et comporter 200000 antennes et rechercher des signaux transitoires des gerbes inities par des particules. Le type d’observation et l’étendue au sol des réseaux en font un projet different de grand projet de radioastronomi comme SKA.
Les points importants sont que un prototype (GP300) avec 300 antennes va exister aux alentours de 2020. A la suite d’un papier blanc sur le projet, la collaboration est en cours de formation et les contributions et responsabilités sont en train d’être distribuées.
Il est remarqué que de tels réseaux d’antennes ont déjà existé par le passé (AUGER) et que la partie complexe est le déploiement et l’exploitation de 200000 antennes sur une surface de 200000 km2.
Astrogamma (Jean Phillippe Lenain)
Le groupe contribue à plusieurs projets.
L’objectif de HESS au delà de 2019 est clairement affiché: il s’agit de tenir jusqu’à ce que CTA prenne le relais. Une refocalisation sur l’aspect multimessagers avec des MOUs en train d’être mis en place entre LIGO/VIRGO, Antares, IceCube… L’objectif est d’avoir des délais pour les analyses en ligne d’environ 30 minutes. Le laboratoire n’a a priori pas besoin d’ouvrir de nouvelles activités grâce aux MOUs qui existent déjà entre les collaborations.
Sur CTA, les objectifs scientifiques sont clairs avec un programme de physique sur une trentaine d’années. L’activité des physiciens du laboratoire sera identique à celle de HESS (Violation de l’invariance de Lorentz, études des sources astrophysiques, l’aspect matière noire sera traité avec l’étude du fond diffus mais aura moins de contributeurs que dans le passé dans le cas de HESS au labo). L'implication est donc assez claire sur au moins une dizaine d’année et moins après cela.
D’un point de vue des implications techniques, il y a un intérêt pour les détecteurs/polarimètres gamma au MeV embarqués. Une autre possibilité technique, le développement de nano satellites pour la mesure du fond diffus gamma est évoqué comme idée. Dans le cadre des multimessagers, une implication dans LISA est possible si le projet prend forme, et fournirait un outils puissant, et très anticipé (par rapport aux autres messager) de prédiction d'événements violents.
Physique sur accélérateurs (Giovanni Marchiori)
Les questions fondamentales sur lesquelles les groupes de physique veulent travailler sont la vérification de la précision du Modèle Standard et la recherche directe de nouvelle physique. Sur le court terme, le groupe s’impliquera dans HL-LHC. La construction d’ILC sera discutée au cours des prochains mois. Sur la diapositive 5 de Reina, un arbre de décision est proposé: si ILC se fait, le futur scientifique du groupe est clair; si non, plusieurs possibilités autour de manips de plus petites échelles existent et demanderont des réflexions supplémentaires.
Le groupe souhaite continuer la recherche directe de matière noire et renforcer les liens avec le LPTHE.
Il est annoncé que le document (discuté lors de la dernière réunion) comparant les différentes expériences auprès des accélérateurs est retardé avec une possible publication ce weekend.
Une réflexion à propos des mesures sur le Higgs auprès des des prochains accélérateurs a été présentée (voir diapositives de Giovanni): elle s’appuie sur un tableau présenté sur le transparent 6 et une représentation graphique de la luminosité pour chaque canal d’étude est montré sur la diapositive 5. Une comparaison des avantages et inconvénients entre les types de particules utilisées est présentée sur le transparent 2.
Les conclusions sont que l’ILC sans upgrade ne pourra pas faire d’étude de l’autocouplage du Higgs, mais qu’il pourra si celle-ci a lieu. Il est cependant remarqué que des recherches indirectes de déviations par rapport au SM seront tout de même possibles auprès de l’ILC.
Il est aussi remarqué que les échéances pour chacune des expériences sont différentes et que tous les projets ne sont pas au même stade: notamment, le FCC n’arrivera à 365 GeV que durant une deuxième phase après des modifications qui ne sont pas triviales.
La réponse à la question du besoin d’amélioration des détecteurs lors de collisions e-p est que ce n’est pas indispensable en principe car la résolution à grand eta est améliorée avec les upgrades sur ATLAS par exemple.
