Un nouveau doctorat thèse à l'Université de Jyväskylä, Finlande, montre comment l'utilisation du tellure comme matériau de détection peut aider à détecter la matière noire plus efficacement que les matériaux actuellement utilisés. La recherche jette également les bases pour différencier les collisions causées par la matière noire et les neutrinos, les particules dites fantômes, dans des détecteurs de matière noire utilisant du xénon.

Dans sa thèse, MSc Pekka Pirinen a étudié des moyens de détecter plus efficacement les collisions entre la matière noire et les noyaux atomiques. Une étude complète des collisions entre les neutrinos et la plupart des noyaux stables de xénon a également été réalisée pour la première fois en utilisant un cadre nucléaire microscopique complet.

Les collisions entre matière noire et matière ordinaire seraient une excellente source d'information sur les 80 % encore inconnus de toute la matière de notre Univers. La matière noire n'interagit pas du tout avec la lumière. Son existence a été déduite des vitesses de rotation étonnamment élevées des galaxies, entre autres.

Le tellure donne un coup de main pour la chasse

L'un des matériaux les plus populaires utilisés dans la détection directe de la matière noire a été ces dernières années le xénon. Pirinen laisse entendre dans sa thèse que des matériaux plus efficaces peuvent encore être trouvés. L'élément tellure pourrait en être un.

"D'après mes calculs, il semble que l'isotope 125 du tellure soit plus adapté à la détection de la matière noire que les matériaux de détection actuels les plus populaires. Une méthode pour construire un détecteur utilisant du tellure existe, mais le problème c'est que le tellure est assez rare et cher, " dit Pirinen.

MSc Pekka Pirinen soutient sa thèse de doctorat en Physique "Theoretical Forecasts of WIMP-nucleus and neutrino-nucleus scattering in context of dark matter direct detection" le vendredi 7.12.2018 à 12h00 dans l'amphi FYS1. Le professeur adverse est Achim Schwenk (TU Darmstadt, Allemagne) et professeur titulaire Jouni Suhonen (Université de Jyväskylä). La thèse de doctorat se déroule en anglais.

Pekka Pirinen est diplômé du lycée Minna Canth à Kuopio en 2009. Il a commencé ses études au département de physique de l'Université de Jyväskylä à l'automne 2009 et il a obtenu sa maîtrise en physique théorique en 2014. Pirinen a commencé son doctorat. études en 2015. La recherche a été financée par la fondation Magnus Ehrnrooth et l'Université de Jyväskylä.