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Un nouveau regard sur la matière noire

La collaboration DarkSide a annoncé, le 21 février 2018 lors de la conférence "UCLA Dark Matter 2018" à Los Angeles, la meilleure limite d'exclusion dans la recherche de matière noire de faible masse.

Ce résultat a été obtenu grâce au détecteur DarkSide-50, qui utilise une cible d'argon très faiblement radioactif et qui est installé au LNGS (Laboratoire Souterrain du Gran Sasso, en Italie). Les contributions des équipes de recherche de l’APC (Astroparticule et Cosmologie) et du LPNHE (Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies), qui font partie de la collaboration DarkSide, se sont avérées décisives pour parvenir à ce succès. L'expérience de calibration "ARIS" réalisée sur le site ALTO de l'IPNO (Institut de Physique Nucléaire d’Orsay) a été tout aussi cruciale.

Un large éventail d'observations astronomiques a montré que les étoiles visibles et les gaz dans toutes les galaxies, y compris la nôtre, sont immergés dans un nuage de matière non-lumineuse, la matière noire, beaucoup plus abondante que la matière ordinaire.

Un des principaux défis de la physique des astroparticules est de détecter directement les particules de matière noire, les WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles) à travers leurs possibles interactions avec la matière ordinaire.

Pour atteindre cet objectif, les expériences de détection directe de matière noire doivent être installées dans un environnement souterrain: la couverture de roches, en agissant comme un bouclier, permet d'arrêter les particules cosmiques “ordinaires” et de minimiser leur impact sur l’observation de phénomènes rares. En effet, le taux d’interaction de la matière noire avec la matière ordinaire est non seulement très faible, mais l’énergie libérée lors de ces interactions est aussi minime. Pour ces raisons, les expériences utilisent des technologies en constante évolution pour atteindre les hauts niveaux de sensibilité nécessaires pour permettre une découverte ouvrant la voie à l'exploration de nouvelles lois de la physique.

En savoir plus

Laboratoire

Laboratoire de Physique Nucléaire et Hautes Energies

Le LPNHE est une unité mixte de recherche de l’Institut National de Physique Nucléaire et de Physique de Particules (IN2P3), institut du CNRS et des universités Pierre et Marie Curie et Paris Diderot. Il est constitué de 15 équipes de recherche.
Laboratoire

AstroParticule et Cosmologie

Le domaine des astroparticules est un domaine à l'interface entre l'étude de l'infiniment grand et de l'infiniment petit, entre physique des particules et astrophysique.

Le détecteur DarkSide-50

La chambre à projection temporelle, remplie d’argon liquide, est entourée par un blindage actif de scintillateur liquide (dans la sphère), le tout installé dans un cylindre contenant 1000 m3 d’eau