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Des données enregistrées dans le cryostat Lio à l’IPNL conduisent aux meilleurs résultats en surface pour la détection de matière noire légère.

Des données enregistrées dans le cryostat Lio à l'IPNL conduisent aux meilleurs résultats en surface pour la détection de matière noire légère.

Le cryostat de l’IPNL, financé par le Labex Lio, sert principalement à la R&D pour les détecteurs bolométriques en germanium. Les excellentes performances d’un bolomètre d’une trentaine de gramme ont conduit les membres du groupe Manoir à prendre six jours de données afin de conduire une analyse de recherche de matière noire. Les résultats de cette analyse vont être publiés et sont disponibles sur arxiv.

Un bolomètre équipé d’un capteur de température en Germanium transmuté (NTD) a été utilisé pour cette expérience. Sa masse réduite le rend utilisable en surface, là où le flux de muons cosmiques saturerait un plus gros détecteur. Cette petite masse permet également d’atteindre une résolution exceptionnelle de 17 eV en ligne de base, et un seuil de détection de 60 eV.
Plusieurs résultats marquants ont été obtenus à l’aide d’une analyse en aveugle. Ils ont permis d’atteindre la meilleure limite en surface pour une masse de WIMP > 600 MeV/c2. De plus, étant en surface, l’expérience offre une sensibilité inégalée au cas où les particules de matière noire constituant le halo de notre Galaxie interagiraient fortement avec les noyaux constituants le détecteur (hypothèse SIMP). Les résultats de cette analyse sont également les meilleurs dans cette gamme de masse. Finalement, en exploitant l’effet Migdal, prédisant le spectre en énergie des électrons éjectés lors de collisions de particules de matière noire avec des noyaux du détecteurs, cette analyse a finalement permis d’établir les limites les plus contraignantes pour ce type de particules, pour des masses entre 45 MeV/c2 et 150 MeV/c2.
Ce détecteur est maintenant en prise de donnée au Laboratoire Souterrain de Modane, afin de produire des résultats dans un environnement bas bruit de fond.
Lien vers l’arxiv. Contact.