Les astroparticules et leurs manips (1)

Les physiciens des astroparticules sont des poètes. Si, si, c'est vrai. Pour s'en convaincre, il nous suffit de regarder comment se nomme leurs expériences, parce que toutes les expériences portent un petit nom, souvent un acronyme, mais cet acronyme révèle le plus souvent un petit nom subtil ...

Faisons donc un petit état des lieux des expériences de physique des astroparticules en commençant par celles, nombreuses, consacrées à la recherche de matière noire (les WIMPs), expériences qui sont en cours, voire qui ont déjà pris fin, ou au contraire en projet...

Les méthodes de détection peuvent être très variées, méthodes directes ou indirectes...

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EDELWEISS : je commence par cette fleur à laquelle j'ai eu la chance d'arracher quelques pétales il y a plus de 10 ans... le plus bel acronyme à mon sens (Expérience pour DEtecter Les WIMPS En SIte Souterrain) qui incorpore un autre acronyme, comme une mise en abyme insondable...

Recherche : Recherche de WIMPs par détection directe.

Détecteur : germanium cryogénique

Mode de détection : double composante ionisation + chaleur.

Localisation : Laboratoire souterrain de Modane (frontière France- Italie)

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CDMS : pendant technologique américain de EDELWEISS, mais sans la poésie.

Recherche : Recherche de WIMPs par détection directe.

Détecteur : germanium cryogénique

Mode de détection : double composante ionisation + chaleur.

Localisation : Laboratoire souterrain de Soudan (USA)

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ICECUBE : fait penser à un gros glaçon, on se demande bien pourquoi ?

Recherche : Recherche de neutrinos, soit cosmologiques, soit produits par des WIMPs

Détecteur : glace + photomultiplicateurs

Mode de détection : lumière Cerenkov

Localisation : Antarctique

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DEEPCORE : on imagine bien que cette manip est profondément enfouie...

Recherche : Recherche de neutrinos, soit cosmologiques, soit produits par des WIMPs

Détecteur : glace + photomultiplicateurs

Mode de détection : lumière Cerenkov

Localisation : Antarctique

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AMANDA : un prénom de femme.., curieusement il n'existe pas de manip "Jean-Pierre" !...

Recherche : Recherche de neutrinos, soit cosmologiques, soit produits par des WIMPs, ancêtre de ICECUBE, expérience terminée

Détecteur : glace + photomultiplicateurs
Mode de détection : lumière Cerenkov
Localisation : Antarctique

Détecteur de l'expérience COUPP

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ANTARES : ah, oui, c'est un mec, ça, même un dieu (de la guerre), c'est aussi la superbe étoile rouge que l'on aime tant admirer en été, de là à dire que cette manip vise le ciel...

Recherche : Recherche de neutrinos produits par annihilation de WIMPs dans le Soleil 
Détecteur : eau + photomultiplicateurs
Mode de détection : lumière Cerenkov
Localisation : Méditerranée, France

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DMTPC : un manque d'originalité criant pour ce pur acronyme pas poétique pour un sou, ah, les états-uniens...

Recherche : Recherche de WIMPs et de leur directionalité par détection directe
Détecteur : chambre à projection temporelle CF4+ CCD
Mode de détection : scintillation + ionisation
Localisation : USA

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NEWAGE : les Japonais sont visiblement mieux inspirés, le nouvel âge de la physique s'ouvre...

Recherche : Recherche de WIMPs et de leur directionalité par détection directe
Détecteur : chambre à projection temporelle CF4+ CCD
Mode de détection : scintillation + ionisation
Localisation : Laboratoire souterrain de Kamioka, Japon

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MIMAC : ceci est un acronyme en anglais pour une expérience franco française, cherchez l'erreur...

Recherche : Recherche de WIMPs et de leur directionalité par détection directe
Détecteur : matrice de microchambres à projection temporelle CF4
Mode de détection : ionisation
Localisation : France

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MAJORANA : Voilà ce qu'on peut faire quand on oublie les acronymes : un nom d'illustre physicien, en relation avec ce qu'on cherche bien sûr... Grand physicien italien disparu dans des circonstances étranges, Ettore Majorana...

Recherche : Recherche de désintégration double béta sans neutrino et de WIMPs légers par détection directe
Détecteur : semiconducteur Germanium et Germanium enrichi
Mode de détection : ionisation
Localisation : USA

détecteur Germanium de EDELWEISS

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COGENT : un rapport avec le Cogito latin ? Ou bien simplement le Ge signifie Germanium... Ils ont annoncé en 2011 avoir observé un signal avec modulation annuelle...

Recherche : Recherche de WIMPs par détection directe
Détecteur : semi-conducteur Germanium de haute pureté à très bas seuil
Mode de détection : ionisation
Localisation : Laboratoire souterrain de Soudan (USA)

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DAMA/LIBRA : les premiers à avoir clamé - très librement - la détection de WIMPs avec modulation annuelle... il y a plus de 10 ans maintenant. Mais personne les croit...

Recherche : Recherche de WIMPs par détection directe
Détecteur : scintillateur NaI(Tl) de gros volume
Mode de détection : scintillation
Localisation : Laboratoire souterrain de Gran Sasso(Italie)

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COUPP : cette manip là, vous risquez d'en entendre parler très bientôt... et je suis sûr qu'ils ont déjà du champagne au frais... normal pour une manip qui compte des bulles!
C'est une rare expérience qui peut s'affranchir totalement du bruit de fond gamma (et électron) et qui peut discriminer l'interaction d'un alpha de celle d'un neutron, magique!

Recherche : Recherche de WIMPs par détection directe 
Détecteur : chambre à bulles ! 
Mode de détection : traces bulles 
Localisation : Laboratoire souterrain (USA)

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PICASSO : voilà un nom original, on dirait une voiture... Au moins il y a un effort artistique, en revanche, ils utilisent strictement la même méthode que leurs petits copains (et voisins) de COUPP.

Recherche : Recherche de WIMPs par détection directe 
Détecteur : chambre à bulles 
Mode de détection : traces bulles 
Localisation : Laboratoire souterrain de Sudbury (SNOLAB, Canada)

Détecteurs de CRESST

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CDEX-TEXONO : les chinois s'intéressent aussi de très près à la recherche de matière noire, et ils y mettent les moyens avec un tout nouveau laboratoire souterrain, le plus profond à ce jour (2400 m de roche)



Recherche : Recherche de WIMPs par détection directe
Détecteur : Germanium et germanium enrichi à très bas seuil
Mode de détection : ionisation
Localisation : Laboratoire souterrain de Jinping (Chine)

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XMASS : les Japonais voient grand, et doivent apprécier les cadeaux de Noël, avec cette manip triple

Recherche : Recherche de WIMPs par détection direct, de neutrinos solaires et de neutrinos "double béta"
Détecteur : chambre à  Xénon liquide
Mode de détection : scintillation+PMT
Localisation : Laboratoire souterrain de Kamioka (Japon)

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EURECA : Mais trouveront-ils enfin ce neutralino si fuyant ? Cette manip est une sorte de fusion entre EDELWEISS et CRESST, le must de la recherche européenne dans le domaine... En cours de conception.


Recherche : Recherche de WIMPs par détection directe
Détecteur :germanium et scintillateurs cryogéniques
Mode de détection : chaleur+ionisation+scintillation
Localisation : Laboratoire souterrain de Gran Sasso? (Italie)

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SIMPLE : on ne plus simple pour cette manip portugaise, qui consiste à écouter éclater des bulles dans un liquide en surfusion...



Recherche : Recherche de WIMPs par détection directe
Détecteur : chambre à bulles

Mode de détection : acoustique
Localisation : Laboratoire souterrain à bas bruit (France)

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KIMS : un nom typiquement coréen pour cette manip coréenne, logique.
 
Recherche : Recherche de WIMPs par détection directe
Détecteur : scintillateur CsI(Tl)

Mode de détection : scintillation
Localisation : Laboratoire souterrain de Yangyang (Corée du Sud) 

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ANAIS : un prénom féminin pour explorer les résultats de DAMA/LIBRA avec les mêmes techniques et méthodes. Manip espagnole.


Recherche : Recherche de WIMPs par détection directe
Détecteur : scintillateur NaI(Tl) ultrapur

Mode de détection : scintillation
Localisation : Laboratoire souterrain de Canfranc (Espagne) 

Expérience XENON 100

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DM-ICE : comme son nom l'indique, ça se passe dans la glace, cette recherche de WIMPs, sur les traces du signal de DAMA avec la même méthode, mais dans l'hémisphère Sud. En projet actuellement.

Recherche : Recherche de WIMPs par détection directe
Détecteur : scintillateur NaI
Mode de détection : scintillation
Localisation : Antarctique

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XENON : Si on ne comprend pas de quel matériau est fait le détecteur, je sais pas...



Recherche : Recherche de WIMPs par détection directe
Détecteur : chambre à projection temporelle à xénon liquide
Mode de détection : scintillation
Localisation : Laboratoire souterrain de Gran Sasso (Italie)

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ZEPLIN : Non, non, cette manip n'est pas allemande (voir la suivante), mais bien à majorité britannique.

Recherche : Recherche de WIMPs par détection directe
Détecteur : chambre à projection temporelle à xénon liquide
Mode de détection : scintillation
Localisation : Laboratoire souterrain de Boulby Mine (UK)

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CRESST : Nos amis d'outre-rhin sont un peu moins poètes que leurs homologues français... A moins que la Cresst soit une fleur bavaroise ? Ils ont en tous cas annoncé la détection de candidats WIMPs.


Recherche : Recherche de WIMPs par détection directe
Détecteur : scintillateurs cryogéniques
Mode de détection : scintillation
Localisation : Laboratoire souterrain de Gran Sasso (Italie)

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DEAP-3600 : certes ça se passe dans le profond comme beaucoup d'autres manips, mais pas à 3600 m, non, c'est juste 3600 kg, la masse des détecteurs... En cours de construction.

Recherche : Recherche de WIMPs par détection directe
Détecteur : argon liquide
Mode de détection : scintillation
Localisation : Laboratoire souterrain de Subury (SNOLAB, Canada)

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LUX : Ces américains verront-ils la lumière avec cette nouvelle expérience ?


Recherche : Recherche de WIMPs par détection directe
Détecteur : chambre à projection temporelle à xénon liquide
Mode de détection : scintillation
Localisation : Laboratoire souterrain de Homestake (USA)

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MINI-CLEAN : une autre expérience états-unienne sans grande poésie sur son nom.



Recherche : Recherche de WIMPs par détection directe
Détecteur : chambre à argon liquide
Mode de détection : scintillation
Localisation :  (USA)

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DARWIN : une évolution des techniques de chambres à projection temporelles à xénon et argon liquide, en projet (européen).



Recherche : Recherche de WIMPs par détection directe
Détecteur : chambre à argon et xénon liquide
Mode de détection : scintillation
Localisation :  (Europe)

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