L’annonce de la nomination de Gilles Gerbier à titre de nouveau titulaire de la Chaire d’excellence en recherche du Canada sur l’astrophysique des particules de la Queen’s University permet à cet établissement de réaliser une percée dans l’étude de la matière noire – matière insaisissable qui compose près de 80 p. 100 de la masse de l’Univers.

En provenance du Commissariat à l’énergie atomique installé à Saclay, en France, M. Gerbier jouit d’une excellente réputation sur la scène internationale en tant que physicien, chercheur novateur et chef de file accompli dans le cadre de projets de physique des astroparticules de grande envergure. Son arrivée à la Queen’s University renforce le programme déjà solide de cette université. En outre, les liens très nombreux qu’il a établis partout dans le monde lui permettront d’élargir la collaboration à des programmes de recherche européens et chinois.

« Nous avons une chance inouïe de compter M. Gerbier parmi les nôtres, a souligné Steven Liss, vice‑recteur à la Recherche de la Queen’s University. Chef de file remarquable et mentor exceptionnel, il partage entièrement nos intérêts de recherche. En outre, il catalysera les collaborations mondiales futures. »

M. Gerbier mènera bon nombre de ses expériences au SNOLAB. Situé à deux kilomètres sous terre dans la mine Creighton de Vale, près de Sudbury, en Ontario, ce laboratoire scientifique souterrain se spécialise dans l’étude des neutrinos et de la matière noire. Le chercheur ne pouvait pas laisser passer la chance de travailler dans ce qu’il considère comme « la principale installation du monde dédiée à la physique des astroparticules ».

« Je suis enchanté de travailler au SNOLAB, a annoncé M. Gerbier. Voilà un site unique – le laboratoire enfoui le plus profondément sous terre – qui opère comme une salle blanche! Les techniciens, les ingénieurs et les scientifiques qui y travaillent sont très qualifiés. De même, on y trouve de l’équipement et des ressources incomparables. Dès que j’ai su que la Queen’s University recevait des fonds pour établir une chaire d’excellence en recherche du Canada, j’ai décidé immédiatement de m’installer au Canada. »

« Cette nomination est fabuleuse pour la Queen’s University et le Canada. Elle prouve que le Canada devient une destination de choix pour les meilleurs chercheurs du monde », a indiqué M. Liss.

La recherche de Gilles Gerbier visera à déterminer ce qu’est réellement la matière noire – un mystère qui laisse les scientifiques perplexes depuis des décennies. Selon l’hypothèse actuelle, la matière noire explique l’effet de gravitation qui découlerait de la masse invisible. En effet, les planètes et les étoiles se déplacent au sein des galaxies, mais pas aussi rapidement que ce à quoi on s’attend en ne tenant compte que de la matière connue. M. Gerbier s’est donné pour mission d’expliquer ce mystère.

Gilles Gerbier
Titulaire de la chaire d’excellence en recherche du Canada sur l’astrophysique des particules de la Queen’s University

« En tant que titulaire de cette nouvelle chaire, je désire réaliser deux projets particuliers, a t il précisé. Le premier consistera en une vaste expérience visant à détecter la matière noire, entreprise en partenariat avec des chercheurs européens et nord-américains. Le second permettra de mieux comprendre les impacts infiniment petits de particules à l’aide d’un détecteur sphérique gazeux. »

Le premier des deux projets se fondera sur une initiative déjà en cours au SNOLAB : le SuperCDMS qui, au moyen de détecteurs cryogéniques en germanium à la fine pointe de la technologie, vise à trouver des particules de matière noire appelées « particules massives à interaction faible ». Le fait de détecter ces particules pourrait résoudre le problème de la matière noire, et ainsi révolutionner la physique des particules et la cosmologie.

« Comme nous travaillons au SNOLAB, nos expériences sont protégées des événements d'origine cosmique, ce qui réduit les risques d’interférence, a expliqué le chercheur. Pour trouver la matière noire, nous devons refroidir les détecteurs jusqu’à une température extrêmement basse afin de détecter les énergies très faibles produites par la collision des particules de matière noire et le germanium. Plus les expériences sont réalisées profondément sous terre, moins nombreux sont les “parasites” qui imitent les effets de la matière noire. »

M. Gerbier, qui dirigeait auparavant le projet EURECA (European Underground Rare Event Calorimeter Array), espère que l’association future des expériences réalisées dans le cadre des projets SuperCDMS et EURECA permettra de mettre sur pied une installation dont le potentiel physique sera bien supérieur à la moyenne.

Le second des deux projets consistera à mettre au point, à créer et à exploiter un tout nouveau détecteur sphérique gazeux de plusieurs mètres de diamètre. Ce détecteur sera le premier au monde de sa catégorie capable de déceler des impacts infiniment petits de particules de matière noire très légères. En outre, selon M. Gerbier, il pourra servir à « contrôler de façon sécuritaire et efficace les réacteurs nucléaires et les techniques de spectroscopie des neutrons à faible rayonnement et de spectroscopie gamma dans des conditions difficiles ».

« Voilà un nouveau domaine et un nouveau défi technologique auxquels je suis impatient de m’attaquer, a‑t‑il indiqué. Grâce à la chaire d’excellence en recherche du Canada, j’aurai l’occasion d’intéresser et de faire participer un plus grand nombre de personnes à ce type de recherche. »

« Il ne fait aucun doute que l’équipe de recherche de Gilles Gerbier attirera des chercheurs très qualifiés, compte tenu du programme expérimental novateur qu’elle prévoit mener, de la chance de travailler au SNOLAB et de la possibilité de produire des résultats sans précédent », a conclu M. Liss.