Les premiers pas d'Edelweiss II pour détecter la matière noire

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L'expérience Edelweiss II¹ enregistre, depuis janvier 2006, ses premières impulsions. Edelweiss est une expérience dont le but est la détection des Wimps, particules de matière noire, dans le laboratoire souterrain de Modane (LSM, CNRS/IN2P3 - CEA). Malgré d'excellentes performances, Edelweiss I avait une sensibilité limitée par le bruit de fond des neutrons...

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[nissart7831]

Bonjour,

j'ai quelques qustions sur le sujet.

1. Je croyais que la matière noire n'était concentrée que dans certaines régions. D'après l'article, j'en conclus qu'on suppose qu'elle existe partout. D'où vient cette hypothèse puisqu'a priori on n'en ressent pas les effets (contrairement à la périphérie des galaxies) : question de concentration ou plus grand effet de la matière ordinaire (baryonique)?

2. Malgré toutes les précautions prises, comment se prémunir de la détection de neutrinos au lieu de WIMPS, puisque les neutrinos n'interagissent aussi que très peu avec la matière (et donc peuvent aussi franchir, comme les WIMPS, toutes les barrières mises en place) ?

3. De plus, comment sait-on la manière d'interagir de ces WIMPS avec la matière (élévation de température d'un millionième de degré) pour des particules qui ne sont qu'hypothétiques ?

Merci pour vos réponses.

[DanielH]

1. Je croyais que la matière noire n'était concentrée que dans certaines régions.

Pour expliquer la rotation trop rapide des galaxies sur elles-même on suppose l'existence d'un halo de matière noire uniforme dans toute la galaxie.

3. De plus, comment sait-on la manière d'interagir de ces WIMPS avec la matière

Par définition ils interagissent par interaction faible comme les neutrinos. On connaît donc très bien les probabilité d'interaction. Le principe de détection est simple, lors d'une interaction d'un wimps avec une particule ordinaire cette dernière recule avec une énergie cinétique de quelques KeV à quelques dizaines de KeV. C'est cette énergie qui est détectée.

Evidemment si ces particules ne sont même pas sensible aux interaction faible, il est peut probable qu'elles puissent être vue par cette manip...


Pour la question 2 je n'ai pas la réponse en mémoire....

[nissart7831]

Merci de tes réponses.

Pour la question 1., ce qui m'intriguait, c'est que j'avais vu des présentations qui montraient une divergence des vitesses de rotation des galaxies uniquement dans la périphérie des galaxies (en deça les courbes coïncidaient avec les prédictions), d'où ma supposition que la matière noire était essentiellement répartie en périphérie.

Mais depuis que j'ai posé la question, je suis allé consulté d'autres sources et notamment le dossier de deep_turtle sur la matière noire.
Effectivement, il dit bien que les vitesses constatées en différents points des galaxies sont inférieures aux valeurs prédites (c'est à dire en utilisant la matière baryonique) sur tout le diamètre de la galaxie. Les divergences de valeur sont d'autant plus grandes que l'on s'éloigne du centre.
Ainsi, l'effet de la matière noire se fait bien ressentir sur l'ensemble de la galaxie. Donc ma 1ère question n'a bien plus lieu d'être.



Pour la question 3., si je comprends bien, c'est que l'on a attribué (dans le modèle supersymétrique je crois) certaines propriétés à ces particules (théoriques) que l'on essaye donc de mettre en valeur.
Tout résultat négatif de l'expérience dira juste que ces particules, si elles existent, n'ont pas les propriétés attendues (au seuil de détection près).

Une petite précision de vocabulaire. Quand on parle de neutralino (à ne pas confondre avec les neutrinos dont je parlais dans mon 1er post), c'est égal à WIMP ou WIMP est une catégorie plus large de particules dont font partie les neutralinos ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[DanielH]

Une petite précision de vocabulaire. Quand on parle de neutralino (à ne pas confondre avec les neutrinos dont je parlais dans mon 1er post), c'est égal à WIMP ou WIMP est une catégorie plus large de particules dont font partie les neutralinos ?

WIMP c'est un acronyme anglo-saxon pour "particule massive interagissant très faiblement". Le M voulant bien dire massive. Donc les neutrinos ne sont pas des WIMPS...

[nissart7831]

WIMP c'est un acronyme anglo-saxon pour "particule massive interagissant très faiblement". Le M voulant bien dire massive. Donc les neutrinos ne sont pas des WIMPS...

Je parlais des neutralinos pas des neutrinos !!

Justement, j'avais dit qu'il ne fallait pas confondre entre mes 2 posts.
Dans mon 1er, je parlais de neutrino(un lepton) comme particule qui pourrait (peut être) perturber la détection des WIMPS.
Alors que dans le 2ème, je demandais le statut des neutralinos par rapport aux WIMPS. Les neutralinos sont des particules hypothétiques qui seraient des candidats à la matière noire, comme les axions d'ailleurs. Et finalement, j'ai trouvé l'info, ces particules font partie des WIMPS.

Voir dans le lien, la distinction entre neutrino et neutralino.
http://en.wikipedia.org/wiki/List_of...ical_particles

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[DanielH]

Je parlais des neutralinos pas des neutrinos !!

OOPS, désolé, il serait peut-être temps que j'apprenne à lire !!!

Oui, bien sûre, les neutralinos sont même les candidats les plus sérieux... Toutefois, habituellement, on donne des noms différents aux particules théoriques qu'à celles éventuellement détecté tant qu'on est pas sûre que se soit la même chose. Par exemple, les théoriciens parlaient de quarks alors que les expérimentateurs détectaient des partons. Finalement on a admis que ces partons sont bien les quarks de la théorie et tout est rentré dans l'ordre.

Ici c'est la même chose. Si une particule est détectée se sera un WIMP, mais dès qu'elle sera bien identifiée, elle deviendra probablement un neutralino puisque dans la théorie c'est la seule à pouvoir être stable. Evidemment la nature pourrait ne pas coller à la théorie et c'est là que les choses deviennent interressantes (mais faut pas rêver !).

[nissart7831]

Merci bien pour tes précisions.

Sinon, tu as retrouvé les infos pour répondre à la question 2 : interaction des neutrinos (et là je dis bien neutrinos ) dans la détection des WIMPS ?

[Les neutrinos qui risquent d'interagir au lieu des neutralinos, ça va être simple à dire tout ça et source de malentendu. ]