Exploitation de l'Instrument DAMIC-M à Modane – EDIM

L'expérience DAMIC-M à Modane utilise une nouvelle technologie de détection directe de la matière noire (DM). En utilisant des dispositifs à couplage de charges (CCD) épais et à très faible bruit de fond avec une lecture "skipper" innovante, nous avons obtenu une résolution d'une fraction d'électron et avons abaissé le seuil de détection à quelques eV. Un tel seuil permet des recherches de WIMP de faible masse ainsi qu'une recherche dans le secteur sombre basée sur la diffusion de particules de matière noire sur les électrons. La sensibilité prévue de DAMIC-M est supérieure de plus de deux ordres de grandeur aux limites existantes et nous explorerons des sections efficaces cosmologiquement pertinentes dans une gamme de masse allant d'une fraction de MeV à 10 GeV. Les CCDs de DAMIC-M sont maintenant en production et l'instrument atteindra une masse de près de 1 kg en utilisant 52 CCD. Un prototype, appelé Low Background Chamber, utilisant deux CCDS est installé et exploité à Modane depuis 2022. Il a prouvé la validité de nos choix technologiques et nous a permis de publier les meilleures limites mondiale pour le diffusion sur électrons pour des masses de DM d'une fraction de MeV à 1 GeV (Phys. Rev. Lett .130, 171003 ; 2023).

De 2018 jusqu’à mi-2024, l’instrument DAMIC-M a été développé sur des fonds ERC. Avec la fin de la subvention le groupe français perdra son rôle de leader dans cette expérience alors que la prise de données débutera fin 2024. Le présent projet vise à maintenir notre leadership et à permettre à de jeunes chercheurs de participer à l'exploitation scientifique de ce nouvel instrument qui promet de produire dans les années à venir des résultats de premier plan mondial dans la recherche de particules de matière noire.