Bolometres massifs refroidis a tres basse temperature pour la detection de la matiere noire non baryonique : faisabilite et premieres mesures souterraines au tunnel du frejus

Massive bolometers cooled at very low temperature for the detection of thenon baryonic dark matter. Feasibility and first underground measurements at the tunnel of frejus

• Auteur / Autrice : Pierre de Marcillac
• Direction : NOEL CORON
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, océan, espace
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Paris 7

Résumé

Les bolometres massifs ont ete proposes recemment pour tenter de detecter la matiere noire de notre galaxie, si on la suppose constituee de particules lourdes ayant des interactions faibles (wimps). Le probleme de la matiere noire tel que le soulevent les astrophysiciens est brievement rappele, et l'accent est mis sur un candidat plausible propose par les physiciens des particules: le neutralino. Les contraintes experimentales pour la detection de ces particules sont severes: un seuil en energie bas dans un detecteur massif, est un environnement particulierement bien protege de la radioactivite et du rayonnement cosmique. Les bolometres massifs refroidis a tres basse temperature sont les detecteurs les plus appropries pour une telle experience. Pour le souligner, les particularites des interactions des differentes particules attendues dans la cible des bolometres sont passees en revue. Les resultats rassembles en annexe attestent que le premier objectif a ete atteint: un bolometre en saphir de 24g refroidi a 60 mk a pu mesurer des energies faibles de l'ordre du kev dans le tunnel de frejus. Une reflexion est menee sur les difficultes de calibration dans ce type d'experience que certains resultats viennent confirmer, tandis que d'autres y apportent un premier element de reponse. Enfin, des applications de ce nouveau detecteur de particules dans de nombreuses branches de la physique experimentale sont proposees