Recettes pour la détection indirecte de matière noire  

img Marco Cirelli et ses collaborateurs (principalement basés au CERN, en Estonie et en Italie) ont publié dès 2010 un ensemble complet de produits numériques pour la détection indirecte de la Matière Noire. Le travail est de plus en plus utilisé par la communauté et il  représente, pour certains aspects, la référence des outils pour ce domaine.

Depuis plusieurs décennies, les preuves cosmologiques et astrophysiques s'accumulent sur l'existence de la matière noire (MN), grâce à son influence gravitationnelle à différentes échelles, montrant qu'elle constitue 80% de toute la matière de l'Univers. D'autre part, une manifestation explicite (non gravitationnelle) de la MN n'a pas encore été identifiée et sa nature demeure mystérieuse. L'une des approches les plus prometteuses est celle dite de la Détection Indirecte, qui vise à dévoiler un excès possibles des rayons cosmiques produits par les annihilations ou la désintégration de particules de MN dans notre Galaxie et au-delà.
 
Ce travail calcule les spectres d'énergie des électrons et des positrons, antiprotons, antideuterium, rayons gamma, neutrinos et antineutrinos provenant d'annihilation ou désintégration de MN dans la Galaxie. Il fournit également les fonctions de propagation des particules chargées dans le halo galactique, les spectres d'énergie des particules chargées sur Terre, les flux de rayons gamma provenant de l'effet Compton inverse dans le halo galactique et enfin les spectres de rayons gamma extragalactiques. La plupart de ces résultats emploient des techniques de calcul amélioré et généralisent les résultats déjà disponibles.
 
Maintenant la communauté a à disposition une série de résultats qui vont permettre l'analyse des possibles signaux dans les données (par exemple, l'excédent dans les flux de positons dans les données du satellite PAMELA, les résultats futurs  du télescope Fermi en rayons gamma ou encore les résultats de AMS-02 installé sur la Station Spatiale Internationale…). Ils peuvent aussi être utilisés pour produire des prédictions pour d'autres canaux, dans une approche multi-messager. Le travail est régulièrement mis à jour et amélioré.
 
Reference:
M. Cirelli, G. Corcella, A. Hektor, G. Hutsi, M. Kadastik, P. Panci, M. Raidal, F. Sala, A. Strumia,
“PPPC 4 DM ID: A Poor Particle Physicist Cookbook for Dark Matter Indirect Detection”, 
JCAP 1103 (2011) 051, arXiv:1012.4515 [hep-ph]

 

F. David, dépêche du 07/03/2013

 

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