— Le signal optique est composé de photons ayant parcouru une grande distance en raison de la finesse de la cavité. A l’inverse des détecteurs d’ondes gravitationnelles qui fonctionnent sur un principe similaire, la sensibilité de DAMNED n’est ni améliorée ni détériorée par cette effet.
— Enfin l’effet dominant se trouve dans l’oscillation de la longueur de la cavité qui entraîne une oscillation de la fréquence du signal optique. L’excitation créé par la matière s’avère être proche de la résonance mécanique de la cavité. Par conséquent, la sensibilité de l’expérience bénéficie d’une magnification.
La particularité du signal de matière noire a nécessité le développement d’une mé-thode d’analyse sophistiquée et spécifique. Ceci a enfin permis de fixer des contraintes sur une nouvelle combinaison des paramètres de couplage. Si la matière noire provient du halo galactique, les contraintes de DAMNED améliorent celles d’autres expériences sur une bande de fréquence très réduite. Si elle provient du halo de relaxation de la Terre, l’amélioration se fait sur l’ensemble de l’intervalle de fréquence expérimental et atteint 5 ordres de grandeurs sur l’estimation individuelle des paramètres de couplage.
5.3 Et après ?
Lors de ma dernière année de thèse, j’ai également participé à l’évaluation des per-fomances d’un lien optique en espace libre. Ce projet est le résultat d’une collaboration entre l’Université d’Australie Occidentale, le CNES Toulouse et le laboratoire SYRTE. Cette technologie a de bonnes chances de permettre de comparer des horloges optiques sur des distances intermédiaires. Ce projet se place dans la continuité du travail que j’ai réalisé pour la mission ACES-PHARAO à l’aide des connaissances développées avec l’ex-périence DAMNED. C’est également une belle transition vers la recherche post-doctorale, financée par le CNES, que je réaliserai pour préparer la mission spatiale LISA détecteur d’ondes gravitationnelles spatial.
— L’un des objectifs sera d’estimer les répercussions d’erreurs de calibration et d’effets systématiques sur l’évaluation des paramètres des ondes gravitationnelles. Afin d’y parvenir, je profiterai des compétences que j’ai développées avec la mission spatiale ACES-PHARAO et de mon expertise nouvellement acquise concernant les effets systématiques avec l’expérience DAMNED.
— Les autres objectifs reposent sur l’utilisation de méthodes de modélisation, d’ana-lyse théorique et de traitement numérique afin d’estimer si les performances pro-mises par LISA sont réalisables. J’ai eu la chance de développer l’ensemble de ces compétences lors de ma thèse.
J’ai donc pu développer de nombreuses compétences sur un panel relativement large qui me permettent de poursuivre dans le monde de la recherche académique et de par-ticiper à la mission spatiale LISA qui est l’un des plus grands projets de physique fon-damentale qui occupera la communauté scientifique dans les prochaines années.
Remerciements
La réalisation de ce tapuscrit a été possible grâce au concours de plusieurs personnes à qui je voudrais témoigner toute ma gratitude.
— Je voudrais tout d’abord adresser toute ma reconnaissance à mon directeur de thèse, Peter Wolf, pour son mentorat durant mes différents stages à l’Observatoire et durant ma thèse. J’ai eu la chance d’apprendre énormément durant ces années dans un cadre de travail idéal pour mon développement de jeune chercheur. Grâce à ta pédagogie à toute épreuve, j’ai eu la chance d’acquérir une partie de ton impressionnant panel de compétences. Merci pour ta bienveillance !
— Je remercie tous les membres de l’équipe Théorie qui m’ont accompagné :
— Merci Pacôme pour tes nombreux conseils (scientifiques, universitaires et ré-volutionnaires),
— Merci Christine pour ton apport à la création et au débogage du code pour la mission ACES-PHARAO.
— Merci Frédéric pour tes conseils sur les bonnes habitudes à prendre pour coder et tous les raccourcis bien pratique ("screen -r" forever ! ),
— Merci Aurélien pour tes gros coups de pouce sur les questions théoriques et statistiques,
— Merci Marc de m’avoir encouragé à aller voir du côté de ton ancienne équipe, — Merci Marie-Christine d’avoir participé à mon endoctr.. recrutement en
mas-ter qui m’a irrémédiablement amené au SYRTE,
— Merci Christophe pour ton soutien et ton altruisme qui m’ont permis de trouver le ton juste et d’affirmer ma place dans l’équipe.
— Je remercie spécialement tous ceux sans qui l’expérience DAMNED n’aurait pas été possible :
— Merci Paul-Eric pour ta tolérance et ta patience face aux gaffes d’un jeune théoricien qui découvre les joies d’une salle de manip’,
— Merci Etienne pour le temps que tu as consacré à ma formation expérimentale et pour toutes les astuces qui m’ont sacrément facilité la vie,
— Merci Florian, pour tous tes traits d’humour et tes idées d’itinéraire cycliste, — Merci Pascal, Michel et José pour toutes les réparations informatiques ou électroniques rapides qui m’ont permis de ne pas perdre plus d’une minute. — Je remercie également tous ceux que j’ai pu croiser durant mes années au SYRTE,
— Merci également à Marine, Ouali, Johannes, Julien, Hélène, Héctor, Rodolphe, Yann, Bess, Matthieu, Svyatoslav, Rémi, Stéphane, Arnaud, Laurène, Sébas-tien, Pierre, Michel, Laurent, Eva, Dan, Ben, ... avec qui j’ai eu plaisir à discuter de physique, mais également de tout et de rien.
— Je souhaite chaleureusement remercier, Eric Gourgoulhon, Giorgio Santarelli, Be-noit Famaey, Anne Amy-Klein, Christophe Salomon, Isabelle Petitbon, d’avoir lu mon tapuscrit, d’avoir assisté à ma soutenance et de m’avoir permis de décrocher mon titre de docteur,
— Je tiens à témoigner toute ma gratitude à mes amis :
— Dédicace à Martin, avec qui chaque présentation ennuyeuse lors d’une confé-rence se transformait en débriefing de la dernière course cycliste,
— Widmung an Sina, meine Mitbewohnerin während der Moriond-Kolonie, die sich die Mühe machte, dieses Manuskript auf Französisch zu lesen !
— Dédicaces aux "tontons" pour tous les délires, les kebabs du CROUS Censier le vendredi, les séances de TP... sans quoi les années de licence et de master n’auraient été qu’une longue leçon de mécanique quantique.
— Ma reconnaissance va à ma famille qui m’a permis d’en arriver jusque la. Merci à mes parents, mes frères et ma soeur qui ont attaché un soin important à mon épanouissement intellectuel et personnel. Merci également à ma famille étendue qui a toujours prêté une oreille à mon sujet de thèse et m’a permis de prendre du recul face aux différentes questions.
— Enfin, mon éternelle gratitude t’est dédiée, Anaïs. Tu m’as accompagnée tout au long de cette aventure, et tu partageras les suivantes. Le nouveau chapitre, au long cours, est déjà engagé avec la naissance de notre Charlie...
Chapitre 6
Annexes
6.1 Publications
6.1.1 Articles
[1] E. Savalle et al. “Gravitational redshift test with the future ACES mission”. In : Classical and Quantum Gravity 36.24 (2019), p. 245004. doi : 10.1088/1361-6382/ab4f25.
[2] L. Cacciapuoti et al. “Testing gravity with cold-atom clocks in space”. In : The European Physical Journal D 74.8 (2020), p. 164. doi : 10.1140/epjd/e2020-10167-7.
[3] A. Hees et al. “Violation of the equivalence principle from light scalar dark mat-ter”. In : Phys. Rev. D 98.6 (2018), p. 064051. doi : 10.1103/PhysRevD.98.064051. [4] E. Savalle et al. “Novel approaches to dark-matter detection using space-time
separated clocks”. In : arXiv (2019). eprint : arXiv:1902.07192.
[5] E. Savalle et al. “Searching for DArk Matter with a Non-Equal Delay intefero-meter : The DAMNED experiment”. In : arXiv - soumis à PRL (2020). eprint : 2006.07055 (gr-qc).
[6] B. P. Dix-Matthews et al. “Point-to-Point Stabilised Optical Frequency Transfer with Active Optics”. In : arXiv - soumis à Nature Communication (2020). eprint : 2007.04985 (physics.ins-det).
6.1.2 Conférences
— ACES-Pharao
— Poster à l’EFTF 2018 (Proceedings page 218, finaliste du concours étudiant) et l’IFCS 2018 (Proceedings TBD, finaliste du concours étudiant)
— Présentation orale à Moriond 2019 (Proceedings pages 163 to 168), aux JS GRAM 2018 et GPHYS 2018
— Matière noire
— Poster à Moriond 2019 (Proceedings pages 241 to 243),
— Présentation orale à l’IFCS-EFTF 2019 (Proceedings 283) et ISGES sum-mer school 2019