CDD Chercheur sur la recherche directe de matière noire avec l’expérience DarkSide (H/F)

Missions :
La matière noire est une des grandes énigmes actuelles de la physique fondamentale. En effet, sa contribution à la masse totale de l'Univers est de 85% mais elle ne peut être expliquée dans le cadre du Modèle Standard de la physique des particules (MS). Plusieurs candidats existent pourtant dans les théories au-delà du MS : c'est le cas du WIMP (Weakly Interacting Massive Particle), un des candidats les mieux motivés car il permet de résoudre le problème de stabilité de la masse du boson de Higgs
Les expériences recherchant directement la matière noire utilisent le halo de notre galaxie comme source potentielle de WIMPs. La technologie de détection la plus sensible aux WIMPs de masse supérieure à 1 GeV repose sur la mesure de la lumière de scintillation émise lors de la diffusion sur un atome de liquide noble - argon ou xénon. Dans ce cadre, l'expérience DarkSide-20k (DS-20k), qui sera installée à 1,4 km sous terre au laboratoire du Gran Sasso en Italie, est la troisième génération de détecteurs à argon liquide. Une caractéristique clé de ces détecteurs est la possibilité d’utiliser la forme du signal de scintillation de l’argon, ce qui permet une recherche sans bruit de fond instrumental pour les WIMPs de masse élevée. L’expérience utilisera une chambre à projection temporelle cylindrique de 3,5 m de diamètre et de 3,5 m de hauteur remplie de 50 tonnes d'argon purifié et lue par 200 000 photomultiplicateurs au Silicium. Cela lui permettra d'avoir l'un des meilleurs potentiels de découverte des WIMPs au niveau mondial après quelques années de prise de données. La phase actuelle est consacrée à la construction du détecteur au LNGS. La prise de données est programmée pour 2029.
Le sujet de cette position postdoctorale, financée par le CNRS pour deux ans, est de préparer les analyses des premières données pour bénéficier au mieux de l’investissement du CPPM dans DarkSide-20k depuis 8 ans. Pour cela, le candidat/ la candidate participera d'abord à la simulation et à l'installation du système de calibration, conçu et validé au CPPM. En parallèle, il /elle améliorera les algorithmes de reconstruction des données en utilisant des techniques basées sur l'intelligence artificielle (e.g. réseaux de neurones), afin d'optimiser la séparation du signal et du bruit de fond. Enfin, il/elle participera à la préparation des premières analyses de physique en se basant sur l’expertise développée au CPPM sur les études de sensibilité de DarkSide-20k aux WIMPs de basse masse (inf. 10 GeV) et de haute masse (sup.100 GeV). Plus de détails sur le groupe CPPM Matière Noire sur https://www.cppm.in2p3.fr/web/fr/recherche/astroparticules/index.html#Mati%C3%A8re%20Noire

Activités :
La personne retenue sera impliquée dans tous les aspects expérimentaux allant de l’installation du système de calibration à la reconstruction des évènements et la préparation à l’analyse de données. Il /elle pourra aussi participer
Voir plus sur le site emploi.cnrs.fr...