MIMAC
Détection directe de matière sombre non-baryonique
La matière sombre non-baryonique
Il existe à l'heure actuelle de nombreux arguments astrophysiques et cosmologiques en faveur de l'existence de matière sombre non-baryonique dans l'Univers, notamment dans notre Galaxie. En particulier, la Cosmologie est entrée, avec l'observation des anisotropies du CMB (Archeops, WMAP, Planck), dans l'ère des mesures de précision des paramètres cosmologiques. Ces derniers indiquent que la majorité de la matière n'est pas sous forme baryonique. Il existerait donc une particule inconnue, neutre et massive, dont la densité domine la densité de matière.Le neutralino constitue l'un des candidats privilégiés à cette matière sombre. Il est postulé par les extensions supersymétriques du modèle standard de la physique des particules. Il est remarquable qu'il soit prédit pour des raisons indépendantes de la problématique de la matière sombre et qu'il remplisse toutes les conditions nécessaires.
Cette thématique se situe donc à l'interface entre la physique des particules et la cosmologie.
La Détection directe
Le neutralino est recherché auprès des accélérateurs (CERN, Fermilab), mais également par des expériences dédiées à la recherche de matière sombre. La détection peut \^etre directe, il s'agit alors de signer une interaction élastique dans le détecteur, ou indirecte, ce qui exige de rechercher les produits d'annihilation. La détection directe de neutralino du halo galactique a été proposée dès 1985 par M. W. Goodman et E. Witten. Le principe est de mesurer l'énergie déposée par un neutralino incident, lors d'une diffusion élastique sur un noyau-cible. Pour ce type de détection, la problématique essentielle est la distinction entre les événements neutralino et ceux dus au bruit de fond, constitué par les neutrons, les muons et les rayons gamma de la radioactivité naturelle.Le projet MIMAC
Le projet MIMAC est une première étape vers la définition d'un grand détecteur à trace pour la matière sombre, dans le cadre européen d'ASPERA, à l'horizon 2011. Le projet est porté par le LPSC en collaboration avec le CEA Saclay et l'IRSN Cadarache. Il consiste en une matrice de micro-TPC (Chambre à Projection Temporelle) utilisant des détecteurs Micromegas, permettant ainsi de discriminer le signal du bruit de fond grâce à l'énergie déposée et la trace. L'utilisation conjointe de l'He et du Fluor comme noyau cible permettra de signer la présence de WIMP.
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