• John
  • Felde
  • University of Maryland
  • USA

Latest Posts

  • James
  • Doherty
  • Open University
  • United Kingdom

Latest Posts

  • Andrea
  • Signori
  • Nikhef
  • Netherlands

Latest Posts

  • CERN
  • Geneva
  • Switzerland

Latest Posts

  • Aidan
  • Randle-Conde
  • Université Libre de Bruxelles
  • Belgium

Latest Posts

  • TRIUMF
  • Vancouver, BC
  • Canada

Latest Posts

  • Laura
  • Gladstone
  • MIT
  • USA

Latest Posts

  • Steven
  • Goldfarb
  • University of Michigan

Latest Posts

  • Fermilab
  • Batavia, IL
  • USA

Latest Posts

  • Seth
  • Zenz
  • Imperial College London
  • UK

Latest Posts

  • Nhan
  • Tran
  • Fermilab
  • USA

Latest Posts

  • Alex
  • Millar
  • University of Melbourne
  • Australia

Latest Posts

  • Ken
  • Bloom
  • USLHC
  • USA

Latest Posts

Posts Tagged ‘Énergie noire’

Twitter, Planck et les supernovae

Thursday, February 26th, 2015

Matthieu Roman est un jeune chercheur CNRS à Paris, tout à, fait novice sur la twittosphère. Il nous raconte comment il est en pourtant arrivé à twitter « en direct de son labo » pendant une semaine. Au programme : des échanges à bâton rompu à propos de l’expérience Planck, des supernovae ou l’énergie noire, avec un public passionné et assidu. Peut-être le début d’une vocation en médiation scientifique ?

Mais comment en suis-je arrivé là ? Tout a commencé pendant ma thèse de doctorat en cosmologie au Laboratoire Astroparticule et Cosmologie (APC, CNRS/Paris Diderot), sous la direction de Jacques Delabrouille, entre 2011et 2014. Cette thèse m’a amené à faire partie de la grande collaboration scientifique autour du satellite Planck, et en particulier de son instrument à hautes fréquences plus connu sous son acronyme anglais HFI. Je me suis intéressé au cours de ces trois années à l’étude pour la cosmologie des amas de galaxies détectés par Planck à l’aide de « l’effet Sunyaev-Zel’dovich » (interaction des photons du fond diffus cosmologique avec les électrons piégés au sein des amas de galaxies). En mars 2013, j’étais donc aux premières loges au moment de la livraison des données en température de Planck qui ont donné lieu à un emballement médiatique impressionnant. Les résultats démontraient la solidité du modèle cosmologique actuel composé de matière noire froide et d’énergie noire.

A-t-on découvert les ondes gravitationnelles primordiales ?
Puis quelques mois plus tard, les américains de l’expérience BICEP2, située au Pôle Sud, ont convoqué les médias du monde entier afin d’annoncer la découverte des ondes gravitationnelles primordiales grâce à leurs données polarisées. Ils venaient simplement nous apporter le Graal des cosmologistes ! Nouvelle excitation, experts en tous genres invités sur les plateaux télés, dans les journaux pour expliquer que l’on avait détecté ce qu’avait prédit Einstein un siècle plus tôt.

Mais dans la collaboration Planck, nombreux étaient les sceptiques. Nous n’avions pas encore les moyens de répondre à BICEP2 car les données polarisées n’étaient pas encore analysées, mais nous sentions qu’une partie importante du signal polarisé de la poussière galactique n’était pas pris en compte.

Les derniers résultats ont montré une carte de poussière galactique sur laquelle a été rajoutée la direction du champ magnétique galactique. Je la trouve particulièrement belle ! Crédits : ESA - collaboration Planck

Les derniers résultats ont montré une carte de poussière galactique sur laquelle a été rajoutée la direction du champ magnétique galactique. Je lui trouve un aspect particulièrement artistique ! Crédits : ESA- collaboration Planck

Et voilà : depuis quelques jours, c’est officiel ! Planck, dans une étude conjointe avec BICEP2 et Keck, fixe une limite supérieure sur la quantité d’ondes gravitationnelles primordiales, et par conséquent pas de détection. En somme, retour à la case départ, mais avec beaucoup d’informations supplémentaires. Les futures missions spatiales, ou expériences au sol ou en ballon visant à détecter avec une grande précision la polarisation du fond diffus à grande échelle, dont l’intérêt aurait pu être remis en question si BICEP2 avait eu raison, viennent de prendre à nouveau tout leur sens. Car il faudra bien aller les chercher, ces ondes gravitationnelles primordiales, avec un nombre de détecteurs embarqués de plus en plus grand afin d’augmenter la sensibilité, et la capacité de confirmer à coup sûr l’origine cosmologique de tout signal détecté !

De la poussière galactique aux explosions d’étoiles
Entre temps, j’ai eu l’opportunité de prolonger mon activité de recherche pendant trois années supplémentaires avec un post-doctorat au Laboratoire de physique nucléaire et des hautes énergies (CNRS, Université Pierre et Marie Curie et Université Paris Diderot) sur un sujet complètement nouveau à mes yeux : les supernovae, ces étoiles en fin de vie dont l’explosion est très lumineuse. On les étudie dans le but ultime de connaître précisément la nature de l’énergie noire, tenue responsable de l’expansion accélérée de l’Univers. Au temps de la preuve de l’existence de l’énergie noire obtenue à l’aide des supernovae (1999), on imaginait que leur courbe de lumière était assez peu variable. On a pris d’ailleurs l’habitude de les appeler « chandelles standard ».

Sur cette  image de la galaxie M101 on peut voir distinctement une supernova qui a explosé en 2011 : c'est le gros point blanc en haut à droite. Crédit T.A. Rector (University of Alaska Anchorage), H. Schweiker & S. Pakzad NOAO/AURA/NSF

Sur cette image de la galaxie M101 on peut voir distinctement une supernova qui a explosé en 2011 : c’est le gros point blanc en haut à droite. Celle-ci se situe dans l’un des bras spiraux, mais ne brillerait pas de la même façon si elle était au centre. Crédit T.A. Rector (University of Alaska Anchorage), H. Schweiker & S. Pakzad NOAO/AURA/NSF

Avec l’affinement des méthodes de détection, on se rend compte que les supernovae ne sont pas vraiment les chandelles standard que l’on croit, ce qui relance complètement l’intérêt du domaine. En particulier, le type de galaxie dans laquelle explose une supernova peut créer des variations de luminosité, et ainsi affecter la mesure du paramètre décrivant la nature de l’énergie noire. C’est le projet dans lequel je me suis lancé au sein de la (petite) collaboration du Supernova Legacy Survey (SNLS). En espérant un jour pouvoir étudier ces objets sous la forme d’autres projets scientifiques, avec des détecteurs encore plus puissants comme Subaru ou LSST.

Twitter en direct de mon labo…
En fait c’est une amie, Agnès, qui m’a fait découvrir Twitter et m’a encouragé à raconter mon travail au jour le jour et pendant une semaine via le compte @EnDirectDuLabo. Il s’agissait d’un monde nouveau pour moi, qui n’était pas du tout actif sur ce que l’on appelle « la twittosphère ». C’est malheureusement le cas pour de nombreux chercheurs en France. Expérience très enrichissante s’il en est, puisqu’elle semble susciter l’intérêt de nombreux twittos, et a permis de porter le nombre d’abonnés à plus de 2000. Cela m’a permis par exemple d’expliquer les bases de l’électromagnétisme nécessaires en astronomie, des détails plus techniques sur les performances de l’expérience dans laquelle je travaille ou encore ma vie au quotidien dans mon laboratoire.

Ce fut très amusant de livrer mon travail quotidien au grand public, mais aussi très chronophage ! J’ai toujours été convaincu par l’importance de la médiation scientifique, sans jamais oser me lancer. Il était peut-être temps…

Matthieu Roman est actuellement post-doctorant au Laboratoire de physique nucléaire et de hautes énergies (CNRS, Université Pierre et Marie Curie et Université Paris Diderot)

Share

Un Américain à Paris

Tuesday, December 20th, 2011

Les Parisiens attendent patiemment sous la pluie le 17 décembre 2011, deux heures avant d'assister à la conférence de Saul Perlmutter, Prix Nobel de physique 2011.

Qu’est-ce qui peut pousser les Parisiens à patienter dans le froid un samedi 17 décembre, plutôt que de courir les magasins de Noël ? Simplement la crainte qu’il n’y ait pas assez de place pour assister à la toute première conférence de l’Américain Saul Perlmutter, après avoir reçu son Nobel de physique à Stockholm. En cette année 2011, Saul vient en effet de voir son travail récompensé de la plus haute distinction qu’il partage avec Adam Riess et Brian P. Schmidt “pour la découverte de l’expansion accélérée de l’Univers”.

Si Saul a fait un arrêt par Paris avant de reprendre un avion pour rentrer chez lui, ce n’est pas par hasard. Car des chercheurs de l’IN2P3 au Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Energies (LPNHE), travaillent à ses côtés depuis de nombreuses années, engagés dans les programmes de mesure en cosmologie à l’aide des supernovae de type Ia, à l’origine de cette découverte.

C’est donc tout naturellement qu’il a répondu à l’invitation de son collègue Reynald Pain – actuel Directeur du LPNHE et co-signataire de l’article phare du Nobel, acceptant de donner à la fois un séminaire scientifique ce vendredi 16 décembre à l’Université Pierre et Marie Curie, et une conférence grand public à l’amphithéâtre des Cordeliers samedi 17, au coeur du quartier latin. Et c’était la foule des grands jours dans ce haut-lieu historique de Paris. De 600 à 700 personnes se sont entassées dans la salle de 470 places réservée pour l’occasion, dont une centaine assises dans les escaliers, et quelques dizaines restées debout ou assises par terre, là où elles ont pu trouver un petit bout de place !

La foule s'installe. 30 minutes avant le début de la conférence, la salle est déjà presque pleine.

Au menu de cette conférence-événement, l’accélération de l’expansion de l’Univers évidemment, mais aussi l’énergie noire, cette mystérieuse substance “répulsive” qui pourrait expliquer l’accélération en question. Saul est revenu en détail sur l’ensemble de cette aventure qui a conduit à un résultat totalement inattendu… et qui reste largement inexpliqué de nos jours.

Saul Perlmutter, juste avant sa conférence à Paris, le 17 décembre 2011.

Notre physique est souvent jugée trop compliquée à vulgariser, tant et si bien qu’il est parfois difficile de convaincre que l’on peut organiser une conférence, une exposition ou tout autre effort pour partager les mystères de la nature avec un large public. S’il fallait une preuve que le public est avide de connaissance, cette conférence sera au moins là pour attester que les sciences dures peuvent rassembler elles aussi un public très mélangé et de tous âges. Ce public là n’a pas couru les magasins de Noël ce samedi 17 décembre, car son cadeau à lui, c’était de rencontrer Saul Perlmutter. Merci à lui pour ce beau cadeau de Noël offert à nos concitoyens.

Arnaud Marsollier,
responsable de la communication de l’IN2P3

Tous nos remerciements à JP. Martin pour ses photos. Il est possible de lire son compte-rendu de la conférence sur le site: planetastronomy

Share

Le temps de la réflexion

Tuesday, October 25th, 2011

Notre domaine de physique vit une période de grande ébullition, riche et passionnante. L’attribution récente du prix Nobel de physique à nos collègues Perlmutter, Schmidt et Riess que je veux féliciter ici, est d’ailleurs pour moi le reflet de ce grand mouvement  de réflexion auquel est associé l’ensemble de notre communauté. Leur découverte il y a une douzaine d’années de l’accélération de l’expansion de l’Univers a proprement sidéré le monde de la cosmologie, et l’énergie noire qui pourrait expliquer cette évidence est devenue un nouveau graal pour les physiciens et pour notre Institut en particulier, qui participe depuis l’origine à ces travaux.

Au même moment, le monde entier porte son regard vers le LHC (Grand collisionneur de hadrons), le plus grand accélérateur de particules au monde, dans l’attente de nouvelles révélations sur les lois les plus intimes de la matière. Nos chercheurs sont ainsi engagés dans une chasse effrénée au boson de Higgs, ce chainon manquant du modèle standard de la physique des particules. Du côté de la physique nucléaire, le chantier du futur accélérateur linéaire Spiral2 démarre officiellement et offrira bientôt à notre communauté une infrastructure internationale de premier plan, permettant d’étudier plus en détail la structure du noyau atomique. L’étau se resserre également dans notre quête de la matière noire, tandis que de manière inattendue, les neutrinos viennent quant à eux jeter le trouble en mettant en doute certains fondements de nos théories.

Bien sûr, il est beaucoup trop tôt pour parler de découverte et le résultat de l’expérience Opera devra être reproduit ou mis en défaut. Le scepticisme quant à cette incompréhensible mesure de la vitesse des neutrinos est d’ailleurs parfaitement sain. Mais il est d’ores et déjà extraordinaire de constater la très grande mobilisation de notre communauté à étudier cette question, aussi bien d’un point de vue expérimental que théorique, dans un fabuleux effort de réflexion collective.

Ainsi, quelles que soient les surprises que nous réserve la Nature, les mois qui viennent seront sans nul doute décisifs pour notre recherche. C’est également pour cette raison qu’il est temps de rassembler notre communauté et de l’inviter à participer à une autre forme de réflexion collective, dans un exercice de prospective pour l’ensemble de nos disciplines. En cette période charnière où d’importantes réflexions stratégiques sont menées en Europe et dans le monde pour imaginer notre recherche de demain, il est important que nous nous rassemblions, chercheurs de l’IN2P3 et du CEA/Irfu pour prendre ensemble le temps de cette réflexion, qui devra permettre à la France de continuer d’être un partenaire majeur dans cette grande quête pour la connaissance dans laquelle nous sommes engagés.

— Jacques Martino, Directeur de l’Institut national de physique nucléaire et de physique des particules du CNRS

Les journées de prospective de l’IN2P3 et de l’Irfu se dérouleront à Giens, du 2 au 5 avril 2012. Les personnels des instituts peuvent participer aux groupes de travail : http://www.in2p3.fr/actualites/media/journees_prospective2012.pdf

Share