– OYSTER

L'observation de neutrinos cosmiques de haute énergie, produits au sein d'accélérateurs astrophysiques (ou même par le biais de mécanismes plus exotiques), constitue l'un des enjeux majeurs de la physique des astroparticules contemporaine dans la mesure où elle ouvrirait une nouvelle fenêtre de détection sur l'Univers distant et les phénomènes violents qui y prennent place. Dans ce cadre, le détecteur ANTARES (Astronomy with a Neutrino Telescope and Abyss environmental RESearch), un télescope à neutrinos en cours de déploiement au large de Toulon (France), fait figure de pionnier. Sur les 12 lignes que comptera le détecteur, 10 sont opérationnelles depuis décembre 2007 et les deux dernières devraient être installées courant mai 2008. ANTARES est déjà le plus grand télescope à neutrinos de l'Hémisphère Nord, et il sera amené à jouer un rôle important dans les années à venir en tant que premier instrument de ce type déployé et en phase de prises de données en mer Méditerrannée. Un effort technique important a été investi dans le développement et la construction de ce détecteur, et de nombreux obstacles techniques ont dû être surmontés pour lui permettre d'opérer dans un environnement aussi hostile que les grands fonds marins. Le fonctionnement stable du détecteur actuel à dix lignes témoigne du succès de cette entreprise. A ce stade, un effort scientifique comparable est nécessaire pour permettre une exploitation optimale des capacités d'un tel instrument, et les premières années de fonctionnement du détecteur seront cruciales pour l'établissement d'un standard d'acquisition des données et pour le développement de méthodes d'analyse fiables. Les premières données collectées par le détecteur ont en effet mis en évidence des différences par rapport aux simulations sur base desquelles un premier logiciel d'acquisition, de filtrage et d'analyse des données avait été développé, en particulier concernant le niveau et la variabilité du bruit de fond optique provenant de l'activité bioluminescente. Pour mener à bien cette tâche, les participants à ce projet ont choisi de concentrer leurs efforts sur une sélection de questions en lien avec leurs domaines d'expertise, tant au niveau de la prise que de l'analyse de données. Les études qui seront développées dans ce projet concernent l'étalonnage des éléments du détecteur (photomultiplicateurs et électronique frontale), ainsi que l'amélioration des techniques de filtrage et de reconstruction des données. Elles permettront d'étendre de manière significative les potentialités scientifiques d'ANTARES grâce à une augmentation de l'efficacité et de la sensibilité du détecteur. Le développement de nouvelles méthodes d'analyse permettra également une exploitation optimale des données collectées. Dans ce cadre, un effort significatif sera fourni par les participants au projet pour le développement de stratégies de recherche de sources ponctuelles de neutrinos cosmiques, un domaine dans lequel ANTARES possède un potentiel de découverte important. La plupart des chercheurs impliqués dans ce projet font déjà partie des experts au sein de la collaboration ANTARES pour les questions évoquées dans ce document. Le financement demandé leur permettra d'accroître leurs capacités de recherche tant du point de vue de l'infrastructure technique que des ressources humaines consacrées au projet. Le soutien spécifique accordé à l'équipe de l'APC, en particulier via le financement d'un post-doc, contribuera de manière essentielle à renforcer son influence et sa visibilité au sein de la collaboration.