Conférence du vendredi 20 novembre 2026

Matière noire légère et nouvelle physique avec des caméras à ultra-faible bruit - Ana Martina Botti (UdeM)

Résumé : Ces dernières années, les avancées dans les cadres théoriques ont motivé la recherche de particules de matière noire légère dans une gamme de masses allant du meV au GeV, en montrant que ces modèles sont compatibles avec les observations cosmologiques. De nouvelles technologies, telles que les CCD à lecture Skipper (Skipper-CCDs), ont permis le développement d’expériences de petite et moyenne taille conçues pour explorer ces modèles théoriques.
Les Skipper-CCDs sont des détecteurs en silicium pixellisés capables d’effectuer plusieurs mesures non destructives d’un même paquet de charges. Leur résolution subélectronique permet de détecter des dépôts d’énergie de l’ordre de l’eV, tels que ceux attendus lors de l’interaction de particules de matière noire légère avec les électrons d’une cible en silicium.

SENSEI est la première expérience à utiliser des Skipper-CCDs à cette fin et a permis d’obtenir des résultats de premier plan mondial grâce à cette technologie. Dans cette présentation, je donnerai un aperçu de l’expérience SENSEI ainsi que de son état actuel, à la suite de la mise en service réussie du deuxième lot de capteurs de qualité scientifique au SNOLAB. Nous discuterons également des perspectives offertes par les Skipper-CCDs pour la recherche d’événements rares : du détecteur de 100 g de SENSEI au réseau de détecteurs de 10 kg d’OSCURA, et au-delà.

Biographie : J’ai obtenu mon doctorat au Karlsruhe Institute of Technology, où mes recherches portaient sur l’Observatoire Pierre Auger, le plus grand détecteur de rayons cosmiques au monde. J’ai ensuite rejoint les efforts menés au Fermilab pour développer des détecteurs à Skipper-CCD de plusieurs kilogrammes afin de percer la nature de la matière noire.

Je dirige actuellement différents travaux au sein des expériences SENSEI et OSCURA visant à étudier les interactions de la matière noire légère avec les électrons dans le silicium. Mes recherches s’étendent également à des expériences auprès de réacteurs nucléaires visant à mesurer la diffusion élastique cohérente des neutrinos sur les noyaux à l’aide de Skipper-CCDs.

J’ai récemment rejoint l’Université de Montréal en tant que professeure adjointe, où je mets sur pied un nouveau laboratoire consacré au développement de technologies semiconductrices à ultra-faible bruit pour la recherche d’événements rares, l’astronomie, l’imagerie quantique et d’autres applications. Je m’intéresse particulièrement au développement de collaborations interdisciplinaires et à la création de ponts entre les technologies de pointe et leurs applications scientifiques.