Le hall de l’accélérateur Andromède est en pleine effervescence en cette fin d’année 2021. Trois expériences y sont en cours de montage, STELLA, NanoCR et New JEDI. New JEDI est l’acronyme de New Judicious Experiment for Dark sectors Investigations. Il s’agit d’un projet scientifique porté par une collaboration internationale regroupant de nombreux laboratoires: IJCLab (FR), GANIL (FR), Université du Minnesota (US), NPI (CZ), LNS (IT), IAP (FR) et d’autres. Le premier objectif scientifique de New JEDI est de confirmer ou d’infirmer l’anomalie observée dans le spectre de décroissance de la résonance à 18,15 MeV du 8Be par une équipe du MTA Atomki (HU). Elle se traduit expérimentalement par l’observation d’un excès de coups à des grands angles (autour de 140°) entre l’électron et le positron émis en paires suite à cette décroissance. Le processus de création de paires électron-positron par conversion interne ne permettant pas de reproduire les données, l’hypothèse que cette anomalie soit la signature d’un Dark Boson a été émise et a suscité bien des discussions au sein de la communauté scientifique internationale. Dans cette hypothèse, ce Dark Boson agirait comme le messager d’une cinquième force de l’Univers, et il permettrait l’interaction entre la matière ordinaire (celle qui nous compose mais aussi les étoiles, les planètes etc.) et les secteurs noirs de l’Univers. Autrement dit, si confirmé, ce résultat inattendu pourrait bien être une première évidence pour un nouveau boson de jauge léger (masse estimée expérimentalement à 16,7(6) MeV). Il mérite donc largement d’être mis à l’épreuve dans des mesures indépendantes, menées par une nouvelle équipe, avec un nouvel instrument et auprès d’un autre accélérateur. Les premières expériences tests qui ont été réalisées en 2018 auprès d’ARAMIS-SCALP à Orsay ont permis de définir la technologie et la géométrie du dispositif dédié New JEDI puis les développements électroniques, le montage et l’assemblage nécessaires ont été réalisés au GANIL. Le commissioning de l’ensemble a été effectué auprès du tandetron 3MV situé à Rez (CZ) en juin-juillet dernier.
Depuis début novembre, New JEDI est à Orsay, auprès d’Andromède qui est un des rares accélérateurs en Europe à pouvoir délivrer les faisceaux de protons aux énergies (depuis 440 keV jusqu’à 1.2 MeV) et fortes intensités (1 𝜇A) nécessaires au projet.
Le montage des détecteurs de New JEDI et le travail de préparation expérimentale ont été achevés dans les délais prévus grâce au soutien des équipes locales et celui de nos collaborateurs tchèques et italiens qui ont effectué un roulement sur les 4 dernières semaines, permettant de respecter des règles sanitaires.
Les solutions techniques pour l’adaptation de New JEDI à la ligne Andromède et la réalisation de nouveaux scintillateurs (à géométrie adaptée et résolution améliorée) sont en cours d’élaboration en concertation avec nos collègues du département mécanique du pôle ingénierie. La prise de données devrait avoir lieu début 2022, et s’étalera sur un mois. Ensuite, New JEDI ira au GANIL pour mener d’autres études, plus générales, sur l’existence d’un Dark Boson de quelques dizaines de MeV dans d’autres systèmes quantiques auprès de SPIRAL2-NFS. Beyhan Bastin, coordinatrice scientifique de New JEDI, devrait donner prochainement une conférence grand-public sur le sujet à IJCLab.
Correspondants IJCLab et co-porte paroles de New JEDI: I. Deloncle pour le pôle physique nucléaire et Jurgen Kiener pour le pôle A2C.