Biréfringence Magnétique du Vide – BMV

La compréhension de la nature de la matière noire et de l’origine de l’énergie du vide est un des objectifs les plus importants de la physique fondamentale moderne. Pendant les dernières années, des activités dans ce domaine se sont développées sur le site toulousain, et concernent aujourd’hui deux laboratoires (LCAR-IRSAMC, LNCMP), avec des collaborations à l’extérieur de Toulouse (LMA de Lyon) et de France. On trouve en effet sur le site toulousain des compétences variées qui vont des champs magnétiques pulsés à l’optique quantique. Le programme scientifique que nous présentons dans cette demande bénéficie des synergies entre ces différents secteurs de la recherche. Il s’articule autour d’un projet expérimental ambitieux dont le but est de vérifier en laboratoire les prévisions de l’électrodynamique quantique pour ce qui concerne l’énergie du vide : le projet BMV (Biréfringence Magnétique du Vide). Ce projet est basé sur l’utilisation de champs magnétiques pulsés très intenses, développés au LNCMP, et d’un appareil optique très sensible pour la détection des effets induits par ce champ sur un faisceau laser, développé au LCAR-IRSAMC en collaboration avec le LMA-VIRGO de l’IN2P3 de Lyon. Notre but est de monter une première version de l’expérience en 2006 et d’avoir en 2007 les premiers résultats. En particulier, nous comptons tester les résultats de l’équipe PVLAS qui a observé un dichroïsme et une ellipticité induits par un champ magnétique sur un faisceau laser linéairement polarisé qui se propage dans le vide. L’existence de particules scalaires ou pseudoscalaires qui se couplent à deux photons a été avancée pour expliquer ce phénomène. En effet, des particules constituant la matière noire non baryonique, comme l’axion, peuvent induire des effets optiques détectables dans un tel appareil. L'intérêt physique majeur que représente une éventuelle confirmation de l'observation de cette particule a rendu la concurrence de plus en plus forte. De nombreux projets voient le jour dans de grands laboratoires internationaux comme le CERN à Genève ou DESY à Hambourg. Toutefois, nous restons à ce jour le projet le mieux placé au monde pour confirmer ou infirmer les résultats italiens.