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L’expérience DAMIC-M de recherche de matière noire et d’exploration du secteur caché
Titre : L’expérience DAMIC-M de recherche de matière noire et d’exploration du secteur caché
Directeur de thèse : Antoine Letessier Selvon
Equipe : Rayonnement Cosmique et Matière Noire ; groupe DAMIC-M
Description :
Le groupe DAMIc-M, pour Dark Matter In CCD au laboratoire souterrain de Modane, développe au sein du LPNHE un détecteur innovant et ultra sensible
pour la recherche de matière noire légère et l’exploration du secteur caché. Lauréat du prestigieux financement des bourses Advanced Grant de l’European
Research Council, nous ouvrons pour la période 2020-2023 une bourse de thèse consacré à la mise en route de ce détecteur (en 2021/2022) et à la prise de
données suivi de l’analyse pour la recherche de matière noire (2022/2023).
La matière noire représentent plus de 80% de la matière contenue dans l’Univers mais n’a toujours pas été observée dans les laboratoires terrestres. Ce n’est que
par son influence gravitationnelle et ses effets sur l’évolution de l’Univers primordial et la formation des structures que les preuves de son existence se sont
considérablement renforcées au cours des dernières décennies. Ces mesures indirectes ne permettent malheureusement pas de déterminer avec précision sa nature et ses propriétés.
La mise en évidence d’une détection directe est donc au coeur de la recherche fondamentale contemporaine.
Financé au niveau européen en 2018, ce projet couvre sur 5 ans l’ensemble des phases d’élaboration et d’exploitation. Les premières années ont été dédiées aux recherches et
développements sur le détecteur (CCD skipper et électronique associée), au contrôle des bruits de fonds et à l’optimisation de l’installation à partir de simulations détaillées du
dispositif expérimental. A partir de la fin 2020 nous procéderons à l’installation à Modane d’un prototype du détecteur final dont l’exploitation durera un an puis à l’installation et
l’exploitation du détecteur final en 2022 et 2023.
Le travail de thèse portera initialement sur l’installation et la mise en route du détecteur final avec la prise en compte des enseignements recueillis par l’exploitation du détecteur
prototype. Puis, dans un deuxième temps, sur l’exploitation et l’analyse des données du détecteur final. Plusieurs sujets d’analyses seront envisageables, allant de la recherche de WIMPS léger,
à celle de matière noire leptophilique ou encore de la recherche de photons du secteur sombre.
L’étudiant sera amené à présenter régulièrement ses travaux dans les réunions de travail de la collaboration qui est fortement internationale avec en particulier des liens très forts avec l’Université
de Chicago et celle de Seattle aux Etats Unis. Un stage avec l’équipe encadrante permettra de se familiariser avec le projet ainsi qu’avec les outils indispensables à sa mise en œuvre.
Lieu de travail : LPNHE, Paris
Déplacements éventuels : Université de Chicago, Université de Seattle, Laboratoire Souterrain de Modane (LSM)
Contacts :
- Antoine Letessier Selvon, 33 (0)1 44 27 73 31
- Paolo Privitera (Université de Chicago)
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