par Renzi, Giovanni 
Président du jury Clerbaux, Barbara
Promoteur Aguilar Sanchez, Juan Antonio
Publication Non publié, 2022-12-06
Président du jury Clerbaux, Barbara
Promoteur Aguilar Sanchez, Juan Antonio
Publication Non publié, 2022-12-06
Thèse de doctorat
| Résumé : | Recherche de matière noire au centre de la Terre avec dix ans de données de IceCubeAlors que les preuves expérimentales de la présence de la matière noire, l'un des principaux composants de l'Univers, se sont renforcées depuis plus d'un siècle, sa nature reste encore inconnue. Certains modèles prédisent que la matière noire est composée de particules qui n'interagissent que faiblement avec le modèle standard. Cette interaction avec le Modèle Standard, bien que faible, ouvre la possibilité de détecter la matière noire par le biais de différentes techniques expérimentales. Les télescopes à neutrinos, tels que l’observatoire à neutrinos IceCube qui mesure un kilomètre cube et est situé au pôle Sud, peuvent détecter les neutrinos produits en tant que particules secondaires lors de l'auto-annihilation de la matière noire ou sa désintégration en particules du Modèle Standard. En particulier, les particules de matière noire peuvent être diffusées par les noyaux des molécules de corps célestes (tel que la Terre), perdre leur vitesse et être piégées gravitationnellement au centre de ces corps. L'accumulation de matière noire au centre de la Terre pourrait induire l’auto-annihilation de cette matière noire en paires de quarks ou de leptons du modèle standard, ce qui entraînerait un flux de neutrinos qui pourrait être observé par IceCube depuis le Pôle Sud.Ce travail présente une analyse de la recherche de matière noire au centre de la Terre avec dix ans de données d’IceCube. Le développement d'une sélection d'événements dédiée qui s'appuie fortement sur des simulations Monte-Carlo a été nécessaire pour prendre en compte la position unique du centre de la Terre en coordonnées locales. La sélection a été divisée en deux parties distinctes, l'une à basse énergie et l'autre à haute énergie, en raison des différences de signatures du signal à différentes masses de matière noire. En utilisant comme observables les distributions d'angle zénithal et d'énergie des données, une analyse statistique 2D basée sur la méthode de maximum de vraisemblance de Poisson a été développée et mise en place. Comme aucun excès significatif de neutrinos n'a été observé , des limites supérieures sur la section efficace de diffusion matière noire-nucléon indépendante du spin σχNSI ont été fixées. Des limites ont également été fixées pour les constantes de couplage de la théorie efficace des champs de la matière noire. Les limites sur σχNSI montrent une amélioration notable en comparaison avec la recherche précédente exploitant un an de données, ainsi que les meilleures limites mondiales pour les énergies E>100 GeV pour le centre de la Terre. |
