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Matière Noire
Pour comprendre la nature de la Matière Noire, il faut exploiter la synergie entre des types d'expériences très differents de Physique des Particules, Astroparticules, Cosmologie, métrologie, Ondes Gravitationnelles. La recherche dans ce domaine inclut la R/D sur les détecteurs, l'analyse des données, la modélisation des bruits de fonds, et les fits globaux de modèles de matière noire aux données.
- Contraintes sur la matière noire:
- Contraintes par analyse des observables astrophysiques (courbes de rotation, abondance des satellites, super-radiance des trous noirs, micro-lentillage…)
- Contraintes par analyse des observables cosmologiques: CMB, grandes structures (catalogues de galaxies, lentillage gravitationnel faible…)
- Contrainte par analyse des observables de la physique multi-messager des astroparticules (détraction indirecte par rayons cosmiques chargés, rayons gamma, neutrinos à haute énergie, spectra des étoiles et supernovae; propriétés des mergers produisant des Ondes Gravitationnelles…)
- Contrainte provenant des accélérateurs
- Analyse des expériences de détection directe en laboratoire: bolomètres, télescopes à axions, détecteurs de matière noire ultra-légère…
- les fits globaux sont complexes et nécessitent le développement d'outils numériques avancés (MicroMEGAS, GAMBIT, …)
Mais pour être certain de détecter le modèle correct de matière noire au moyen des fits globaux, il faut envisager tous les modèles théoriques possibles, et calculer les observables dans chaque modèle avec une précision suffisante. Le point de départ est l'exploration de tous candidats viables du point de vue théorique:
- Modèles de physique des particules
- Au delà du paradigme WIMP
- FIMP et autres modes de production (non thermiques)
- Axions. Les très petites masses et très faibles couplages. Apport de la métrologie. Voir contribution extraite du sondage INP