DARWIN est une étude de conception d’une future infrastructure en Europe pour la recherche de matière noire. Ce projet a été identifié dans le calendrier du réseau ASPERA.
Le Projet
Le but de DARWIN est de réaliser les études nécessaires à la réalisation de détecteurs multi-tonnes à l’argon ou au xénon liquide pour la détection directe de matière noire avec une sensibilité de 10-47 cm2, qui est de trois ordres de grandeur en dessous de celle fixée par les expériences actuelles. Un tel détecteur ne représenterait pas seulement la possibilité de découvrir la nature de la matière noire mais pourrait également permettre d’étudier ses propriétés. DARWIN regroupe plusieurs groupes européens et américains impliqués dans les collaborations XENON et DARKSIDE ainsi que leur expertise des détecteurs aux liquides nobles, d’expériences à bas bruits de fond, des infrastructures cryogéniques, du blindage et de la phénoménologie de la physique des astroparticules. Depuis quelques années, les détecteurs aux liquides nobles ont démontré être très compétitifs par rapport aux autres technologies existantes dans ce domaine. Ils offrent la possibilité d’atteindre de bas seuils de déclenchement, de très bas bruits de fond et la capacité de reconstruire la position des interactions au sein du détecteur. Comme l’a montré l’évolution de l’expérience XENON10 vers XENON100 (et dans un futur proche vers XENON1T), cette technologie est relativement bien adaptée à la réalisation de cibles massives.
L'apport de Subatech
Subatech, co-fondateur du projet DARWIN, est impliqué dans trois des huit groupes de travail (« Working Package », WP), notamment le WP5, pour ce qui concerne l’électronique et l’acquisition des données où Subatech porte le programme, le WP2, pour ce qui concerne la R&D pratiquée autour du stockage et de la récupération de liquide cryogénique et le WP4 avec le développement du GPM. Dans ce dernier WP, notre contribution consiste à apporter notre expérience des détecteurs cryogéniques (acquise autour de la R&D pour l’imagerie médicale et en tant que membre de la collaboration XENON) pour la détection des signaux d’ionisation et de scintillation primaire du xénon liquide.