Missions

La matière noire est une des grandes énigmes actuelles de la physique fondamentale. En effet, sa contribution à la masse totale de l’Univers est de 85% mais elle ne peut être expliquée dans le cadre du Modèle Standard de la physique des particules (MS). Plusieurs candidats pour la matière noire existent dans les théories au-delà du MS : c’est le cas de l’axion, un des candidats les mieux motivés car il explique aussi l’absence de violation de CP dans l’interaction forte.
La découverte des axions nécessite d’inventer de nouvelles techniques expérimentales. Plusieurs propositions ont émergé ces dernières années. Parmi celles-ci, MADMAX est l’une des seules qui est sensible au domaine en masse autour de 100 micro-eV, favorisé par la théorie. Pour cette raison, elle a attiré l’attention de la communauté scientifique depuis 2016, date à laquelle elle a été proposée. Aujourd’hui, MADMAX est une collaboration de 50 scientifiques de laboratoires allemands et français (dont le CPPM depuis 2019) et fait partie du laboratoire de recherche international DMLab installé à DESY-Hambourg. Basé sur le concept novateur d’haloscope diélectrique, MADMAX sera composé d’un booster fait de 80 disques de 1 mètre de diamètre qui doivent être positionnés à la précision du micromètre à une température de 4 degrés Kelvin et dans un champ magnétique de 9 T. Afin de réaliser ce détecteur, qui prendra des données à DESY après 2030, la collaboration MADMAX est en phase de R&D qui sera conclue par la construction et l’opération d’un prototype dont le but principal est de démontrer la faisabilité du concept de booster diélectrique.
L'objectif du post-doc, financé par la bourse ANR PRCI HALOX, est de mener une recherche d'axions dans un espace de phase inexploré en participant à la mise en œuvre et à l'analyse des données du prototype. Le booster est actuellement en cours d'assemblage dans un hall expérimental sur le campus de DESY. Il sera inséré dans un cryostat en acier inoxydable au cours de l'automne 2025 et testé à la température de l'hélium liquide en 2025-2026. Le prototype et le cryostat seront ensuite envoyés au CERN en octobre 2026. Des tests de plusieurs mois auront lieu au cours du premier semestre 2027 dans un champ magnétique de 1,6 T sous la supervision du CPPM. Plus de détails sur le groupe CPPM Matière Noire peut être trouvé sur ce lien : https://www.cppm.in2p3.fr/web/en/research/particle_physics/index.html#Dark%20Matter

Activités

La personne recrutée sera impliquée dans tous les aspects expérimentaux allant de la mise en place à l'exploitation d'un haloscope diélectrique, ainsi que dans l'analyse des données. En particulier, le test du CERN permettra de rechercher des axions autour de 100 micro-eV en utilisant le concept innovant de l'haloscope diélectrique, avec une sensibilité sans précédent au couplage axion-photon

Compétences

Les candidats/candidates doivent posséder une thèse récente en physique expérimentale des particules ou astroparticules ou physique des accélérateurs, et avoir au maximum deux ans d'expérience professionnelle après l'obtention de son doctorat. Des compétences en hardware, traitement des signaux et en analyse de données seront nécessaires. Une expérience préalable dans le domaine des radiofréquences sera un atout. Un autre critère essentiel à ce poste est une connaissance solide de python et/ou de C++. Enfin une bonne maîtrise de l'anglais parlé et écrit est requise.

Contexte de travail

Situé au cœur du Parc National des Calanques, sur le campus de Luminy, le CPPM est un laboratoire de recherche commun au CNRS et à Aix-Marseille Université, qui compte environ 180 chercheurs, ingénieurs et doctorants. Le laboratoire étudie des sujets allant de la physique des particules à la physique des astroparticules et à la cosmologie, avec une forte force technologique en électronique, mécanique, instrumentation et informatique, permettant la conception et la construction de systèmes de détection de pointe, souvent appelés à fonctionner dans des conditions extrêmes : dans les profondeurs de la mer, dans l'espace ou sous terre. La plupart de nos recherches sont menées dans le cadre de collaborations scientifiques internationales de premier plan et nos contributions sont reconnues dans le monde entier. Le CPPM s'engage à mener des recherches éthiques et à promouvoir la diversité et l'inclusion sur le lieu de travail, et fournit un soutien administratif et logistique aux nouveaux arrivants (https://www.cppm.in2p3.fr/web/fr/index.html).
La personne retenue fera partie de l'équipe matière noire composée d’une douzaine de membres. Le poste est financé par le projet ANR HALOX, approuvé en 2024 pour 3 ans de 2025 à 2027.
La personne retenue voyagera régulièrement au Laboratoire DESY à Hambourg et au CERN à Genève dans le cadre de mission pour participer à l’intégration, à la mise en œuvre et à la prise de données avec le prototype.