Presentation2 - TEL (Thèses-en

Etude et optimisation de la voie ionisation
dans l’expérience EDELWEISS
Benjamin Censier
Responsable de thèse:
Alexandre Broniatowski
IPN Orsay, 15 Février 2006
Laboratoire d’accueil Financement Université

Matière noire ?
•ML: Masse estimée via relations masse/luminosité
–Étoiles dans le visible, amas de galaxies dans les X..
•MC: Masse estimée via la cinématique observée
–Vitesse de rotation des galaxies, Théorème du viriel appliqué aux amas..
•+ Fond diffus cosmologique
–5% matière «lumineuse»
–25% matière «noire»
–70% énergie «noire» (Supernovae Ia)
•+ Nucléosynthèse primordiale
–La matière noire est essentiellement non-baryonique
•Hypothèse WIMPs: Weakly Interactive Massive Particles
MC>ML
F. Zwicky

Halo galactique
•Courbe de rotation des galaxies
– Plate jusqu’aux limites observationnelles
–Force centrifuge trop grande
–Effet systématique
•Modèle de halo
–Halo de WIMPs
–Supposé sphérique, gaz parfait isotherme
1/r², M(<r) r, v(r)=cte
sauf près du centre
distribution Maxwellienne
•locale=0.3-0.5 GeV/cm3
•vRMS = 230 50 km/s
•Vesc 650km/s
Halo
Vous êtes ici
500kpc
50kpc

Méthodes de détection directe
WIMP
Chaleur
Ionisation
Luminescence
≈ quelques %
≈ 20 %
≈100%
absorbeur
Ge
NaI, Xe
Al2O3,LiF
DAMA (Italie)
IGEX(US/Russ)
HDMS(All/Russ)
Liquid Xe
Ge, Si
CaWO4, BGO
EDELWEISS (Fr/All)
CDMS (US)
CRESST(Ger)
Rosebud(Esp/Fr)
ZEPLIN (GB)
XENON (US)
XMASS (Jap)

Contraintes de la détection directe
•Diffusion élastique des WIMPs sur des noyaux cibles
– Energie déposée: de l’ordre de 10 keV
•Evènements rares (<0.1 /kg/jour)
–Laboratoire souterrain + Blindage
–Basse radioactivité
–Masse exposée
–Mesure stable sur temps longs (>année)
•Signature expérimentale
–Modulation annuelle, journalière
–Comparaison entre absorbeurs
–Discrimination du fond événement par évènement
Maîtriser le fond