Projet ANR-07-BLAN-0245 – ToolsDmColl : Tools for Dark Matter and the New Physics at the  Colliders and in Astrophysics
Programme : Blanc (BLANC) 2007
Année de financement : 2007
Coordinateur du projet : CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE RHONE-ALPES SECTEUR ALPES (CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE RHONE-ALPES SECTEUR ALPES)
Partenaires : Centre national de la recherche scientifique; Centre national de la recherche scientifique; Centre national de la recherche scientifique
Montant : 260000.0 euros
Date de début : 2007
Durée : 36 mois
Résumé : Dans quelques mois démarrera le LHC! Le programme de recherche du LHC s'est traditionnellement concentré sur la découverte du Higgs. La description de cette particule dans le cadre du Modèle Standard laisse à désirer: nous avons besoin d'une Nouvelle Physique, NP. Jusqu'à très récemment le représentant de cette NP a été la supersymétrie, SUSY, qui une fois dotée d'une symétrie discrète fournit un bon candidat à la Matière Noire, MN. Des scénarios alternatifs ont été mis en avant, ayant pour but premier de résoudre le problème du Higgs. Il a cependant été réalisé que l'imposition d'une symétrie discrète non seulement les rend viables (vis-à-vis des mesures de précision électrofaibles ou de la stabilité du proton), mais permet aussi de fournir un candidat MN. D'un autre point de vue, ces dernières années ont été le théâtre d'avancées spectaculaires en cosmologie et en astrophysique confirmant que la matière ordinaire ne représente qu'une partie infime de ce qui constitue l'Univers. En même temps que débutera la moisson de données au LHC, nombre d'expériences astrophysiques seront à la recherche de la MN (PLANCK, GLAST, AMS, HESS, Edelweiss, ..). On assiste donc à l'émergence d'un nouveau paradigme qui demande un effort et une collaboration concertés pour analyser toutes ces données futures sur la MN dans leur globalité. Ceci permettra aussi d'affiner les prochaines stratégies de recherche du prochain Collisionneur Linéaire. Cette mission importante n'est possible que si des collaborations trans-thématiques et multidisciplinaires physique des particules-astroparticules, impliquant des théoriciens et des expérimentateurs, s'établissent ayant à leur disposition des outils communs ou complémentaires pour l'analyse des données aux collisionneurs ainsi que pour les recherches astroparticules. -  Notre projet s'insère dans ce contexte et vise à développer, généraliser, fédérer et exploiter de tels outils pour la prédiction, la simulation et l'analyse de signaux de Matière Noire pour tout un ensemble d'observables, « du ciel et de la terre », avec une attention particulière en ce qui concerne les incertitudes astrophysiques. Nos objectifs incluent : -  *LCalcul complet et précis de la densité relique dans différents modèles de NP (SUSY, dimensions supplémentaires, Little Higgs). Ceci exige le calcul de corrections radiatives à des processus dominants d'annihilation de MN, une tâche qui n'a jamais été entreprise. -  *Le développement d'outils pour les prédictions de signaux de la détection indirecte en photons, antiprotons, positrons, neutrinos et anti- deuterons pour différents modèles de physique. Quantifier le potentiel des expériences astroparticules (AMS, HESS, GLAST,..) quant à sonder divers scénarios de physique et les différencier entre eux. -  *Le développement d'outils pour l'analyse à la production de nouvelles particules aux collisionneurs (LHC, ILC). L'interprétation de signaux et l'extraction de paramètres fondamentaux des modèles de Nouvelle Physique. -  *Etudier la corrélation entre les signaux possibles de MN en astroparticule, cosmologie et aux collisionneurs. Confronter, par exemple, les données des collisionneurs futurs sur les propriétés microscopiques de la MN avec une combinaison de données sur les détections directes et indirectes. Ceci peut donner des contraintes fortes sur les propriétés astrophysiques de la MN telle que sa distribution, ce qui pourrait être révélateur sur la formation de galaxies. -  -  Notre projet sera conduit par une collaboration entre quatre équipes, deux du LAPP et deux du LAPTH avec une participation de phénoménologues de l'IAP et du LPSC. Les membres des équipes expérimentales du LAPP sont lourdement impliqués, la première, dans la physique des collisionneurs LHC et ILC, la deuxième en astroparticules (AMS-HESS). Ces équipes sont à l'origine de plusieurs codes d'analyse et de simulations. L'équipe théorie-astroparticule du LAPTH et IAP est reconnue mondialement pour ces t...