Premiers résultats de la recherche de WIMP avec l'expérience XENONnT
La collaboration XENON a présenté mercredi 22 mars les résultats de XENONnT, l'expérience de dernière génération du projet XENON, dédié à la recherche directe de matière noire sous la forme de particules massives interagissant faiblement (WIMP). Avec une exposition initiale légèrement supérieure à 1 tonne.an et une analyse en aveugle, les données sont cohérentes avec l'hypothèse d’un bruit de fond seul. XENONnT fixe donc de nouvelles limites à l'interaction des WIMP avec la matière ordinaire. Grâce à un bruit de fond cinq fois plus faible, XENONnT a considérablement amélioré les résultats de l'expérience XENON1T, obtenus avec une exposition similaire. Ces travaux impliquent notamment des scientifiques du laboratoire Subatech (CNRS/Nantes Université/IMT Atlantique).
L'expérience XENONnT a été conçue pour rechercher des particules de matière noire avec une sensibilité supérieure d'un ordre de grandeur à celle de son prédécesseur. Le détecteur cylindrique au cœur de l'expérience est une chambre de projection temporelle (TPC). D'une hauteur et d'un diamètre d'environ 1,5 mètre, il est rempli de xénon liquide ultrapur maintenu à -95°C. Une masse de 5900 kg de xénon sur les 8600 kg nécessaires au fonctionnement du détecteur constitue la cible active pour les interactions avec les particules. Il est installé à l'intérieur d'un veto Cherenkov pour les muons et les neutrons, dans les profondeurs des Laboratoires nationaux du Gran Sasso (INFN), en Italie. XENONnT a été construit puis mis en service entre le printemps 2020 et le printemps 2021 et a pris ces premières données scientifiques sur 97,1 jours, du 6 juillet au 10 novembre 2021.