Francesca Calore, Chargée de recherche CNRS auLaboratoire d’Annecy de Physique Théorique (LAPTh), spécialiste de la matière noire et de l’astrophysique des hautes énergies
Francesca entame ses études à l’University of Turin en 2005 et se passionne rapidement pour la Physique. Elle intègre le Master degree in Physics of Fundamental Interactions, qu’elle décroche haut la main et avec mention. Pendant la dernière année de son master, elle effectue un stage de deux mois au Goddard Space Flight Center, un centre de recherche de la NASA à Washington DC. Cette expérience lui donne l’opportunité de développer ses connaissances en astrophysique et la décide à poursuivre sa carrière universitaire avec un doctorat de recherche. En 2010, Francesca commence sa thèse dans le domaine des astroparticules à Hambourg et rejoint le Deutsches Elektronen-Synchrotron, un important centre de recherche en Europe en physique des particules et en rayonnement synchrotron. Trois ans plus tard, elle obtient le titre de Docteur en Physique et Astrophysique en cotutelle avec l’University of Turin, en soutenant sa thèse « Unveiling Dark Matter through Gamma Rays: Spectral Features, Spatial Signatures and Astrophysical Backgrounds ».
Déterminée à faire de la recherche fondamentale son métier, Francesca obtient un contrat postdoctoral au centre de recherche d’excellence Gravitation AstroParticle Physics Amsterdam (GRAPPA) de l’University of Amsterdam. En développant son indépendance et autonomie de recherche, elle devienne une des experts de recherche en matière noire avec rayonnement gamma. Elle présente ses travaux dans nombreux colloques internationaux et est régulièrement invitée à donner des séminaires dans plusieurs universités. À la fin de son contrat, Francesca passe un concours du CNRS dont elle décroche la 1ère place, et décide de de rejoindre le laboratoire d’Annecy de physique théorique (LAPTh) de l’Université Savoie Mont Blanc (USMB), en tant que chargée de recherche. En octobre 2016, elle démarre donc son travail au sein de l’équipe d’Astroparticules et Cosmologie du LAPTh. C’est un nouveau défi pour la jeune chercheuse : être complètement indépendante dans la recherche, et créer un groupe de recherche fort et compétitif à l’internationale. Francesca démontre immédiatement un enthousiasme dynamique qui l’amène à instaurer des collaborations avec des collègues expérimentateurs du Laboratoire d’Annecy de Physique de Particules (LAPP) : elle travaille notamment avec l’équipe H.E.S.S. sur le rayonnement gamma en provenance de la matière noire, mais aussi avec l’équipe Virgo qui travaille sur les ondes gravitationnelles.
Depuis le début de sa carrière, Francesca essaie de trouver des signatures de matière noire à l’aide de données provenant de l’espace. La matière noire (ou matière sombre) est la composante la plus importante de la matière dans tout l’Univers : elle représente environ 85% de toute la matière, tandis que la matière visible, que nous touchons tous les jours, ne représente que 25%. Cependant, la nature même de la matière noire reste un mystère. Des signatures différentes peuvent être prédites par différents modèles théoriques de matière noire. Parmi les possibles signaux existants, on observe par exemple un flux de rayons gamma en provenance de l’espace. Ces rayons gamma de haute énergie sont détectés par des télescopes soit placés sur des satellites en orbite autour de la Terre (comme l’expérience Fermi-LAT de la NASA), soit positionnés sur Terre (par exemple le réseau de télescopes H.E.S.S. et, dans un futur proche, le Cherenkov Telescope Array).
Dans son quotidien de chercheuse, Francesca prend des données collectées et traitées par les expérimentateurs de terrain (par exemple accumulées lors des expériences H.E.S.S.), les compare avec des modèles théoriques de matière noire existants et tente de trouver la présence ou la trace d’un signal de matière noire. Son activité se situe à l’interface entre la Physique Théorique et la Physique Expérimentale, ainsi que entre la Physique de Particules et l’Astrophysique des hautes énergies : c’est cet aspect de multi-disciplinarité de sa recherche qui la passionne le plus et lui permet d’explorer sans cesse de nouveaux sujets de recherche. Côté université, elle co-encadre une thèse avec un collègue de l’équipe H.E.S.S., et aime suivre les étudiants de master de Physique 1ère et 2ème année en stage au laboratoire.
