projet —

SuperCDMS

SuperCDMS utilise des détecteurs cryogéniques à semi-conducteurs pour rechercher l’évidence de WIMPs, des particules massives interagissant faiblement avec la matière ordinaire. Les WIMPs sont des particules hypothétiques proposées pour expliquer la nature de la matière noire. De vastes quantités de matière invisible sont observées dans l’univers par l’effet de la gravitation, mais aucune des particules connues n’a les propriétés pour rendre compte des observations.

Le principal défi est le très faible taux d’interaction des WIMPs, associé à l’énorme flux de particules provenant de sources naturelles telles que le rayonnement cosmique ou la radioactivité dans l’environnement (« bruit de fond »). Les détecteurs SuperCDMS mesurent les phonons (vibrations dans un réseau) ainsi que l’ionisation provoquée par des interactions avec des particules. Ces mesures offrent une méthode puissante pour différencier le bruit de fond des interactions hypothétiques de WIMPs dans les détecteurs.

SuperCDMS exploite actuellement 15 détecteurs de Ge d’une masse totale d’environ 9 kg dans le laboratoire souterrain de Soudan, situé à environ 700 m sous le magnifique paysage du nord du Minnesota. Malgré cette protection, le rayonnement cosmique résiduel devrait limiter, à terme, la sensibilité de l’expérience. Par conséquent, nous préparons une nouvelle expérience à SNOLAB, située à environ 2 km sous terre près de Sudbury, en Ontario, qui sera conçue pour contenir des détecteurs d’une masse totale de plusieurs centaines de kg afin d’accroître considérablement la sensibilité. SuperCDMS à SNOLAB sera en mesure de tester la majeure partie de l’espace des paramètres proposé pour les WIMPs (matière noire) avec une sensibilité particulière pour la détection de WIMPs de faible masse.