Recherches de détection directe de la matière noire WIMP dans les gaz nobles

Les observations cosmologiques et la dynamique de la Voie lactée fournissent de nombreuses preuves d’une composante de masse invisible et dominante. Cette soi-disant matière noire pourrait être constituée de nouvelles particules neutres de couleur et de charge, qui n’étaient pas relativistes lorsqu’elles se découplaient de la matière ordinaire dans l’univers primitif. De telles particules massives interagissant faiblement (WIMP) devraient avoir un couplage non nul avec les baryons et pourraient être détectées par leurs collisions avec des noyaux atomiques dans des détecteurs souterrains profonds à fond ultra bas. Parmi ceux-ci, les détecteurs à base de gaz nobles liquéfiés ont démontré un énorme potentiel de découverte au cours de la dernière décennie. Après avoir brièvement présenté la phénoménologie de la détection directe de la matière noire, je passerai en revue les principales propriétés de l’argon liquéfié et du xénon en tant que cibles WIMP et discuterai des sources de fond. Je décrirai ensuite les détecteurs d’argon et de xénon existants et prévus qui utilisent les techniques de détection dites monophasées et biphasées, en tenant compte de leur complémentarité et de leur portée scientifique.