• 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 ‘LPNHE’

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

L’IN2P3 participe depuis quatre ans déjà aux Masterclasses internationales de physique des particules, organisées en partenariat avec le Cern. Nicolas Arnaud, coordinateur national et chercheur au CNRS au LAL à Orsay, témoigne.


Préambule : Savez-vous quelle est la particule élémentaire la plus commune dans le corps humain ? La réponse est bien entendue dans le quiz « Masterclasses 2012 » ! (Un petit indice : c’est l’hydrogène qui fait pencher la balance…)

Masterclass à Lyon en 2011 (laboratoire IPNL). Photo : Pascal Bellanca-Penel

Buffet campagnard ou pizzas à emporter (une achetée une gratuite) ? Désintégration d’un boson W dans Atlas ou événement de bruit de fond ? Bon, une vidéoconférence Vydio avec le Cern, ça ne doit pas être sorcier quand même ? Et un J/Ψ (prononcer jipsi) dans CMS, combien ça pèse ? Bizarre vous avez dit bizarre, ces particules « étranges » révélées par le détecteur Alice qui enregistre leurs désintégrations en « V0 » ? Toutes ces questions et bien d’autres – au fait, comment puis-je voir des muons sur mon écran alors qu’il n’y a pas de coups visibles dans les détecteurs ? – organisateurs et participants des Masterclasses 2012 se les poseront au cours des quatre semaines à venir. Pendant cette période, plus de 9000 élèves de 31 pays passeront une journée dans un laboratoire pour découvrir la physique des particules en général et le LHC en particulier.

Pour la quatrième année consécutive, l’IN2P3 est partie prenante de ce programme international né en 2005 et qui s’adresse à des lycéens et à leurs professeurs. Initiée en 2009, la participation de l’Institut s’est renforcée à chaque édition. En 2012, dix laboratoires français (voir la liste complète et descriptif) organisent 25 sessions (16 Atlas, 6 CMS et 3 Alice) au cours desquelles ils accueilleront une trentaine de classes et donc environ un millier d’élèves !

Si le programme précis d’une Masterclass varie d’un labo à l’autre, les grandes lignes sont fixées : le matin, des présentations orales sur la physique des particules, le Cern et le LHC ; l’après-midi, une séance de travaux pratiques sur ordinateur permettant de manipuler de vraies données du LHC enregistrées en 2011 et de réaliser une mesure scientifique ; enfin, une vidéoconférence (en anglais !) animée depuis le Cern et qui rassemble toutes les classes qui auront participé à une session Masterclass le même jour.

Une Masterclass à Orsay (laboratoire LAL) en 2011. Photo : LAL

Élèves comme professeurs – pour une fois presque sur un pied d’égalité face à une discipline qu’ils ne connaissent que rarement – repartent le plus souvent enchantés de ces journées de découverte des principaux aspects de la recherche fondamentale en physique des particules. À tel point que les enseignants postulent en général dès la rentrée scolaire pour revenir l’année suivante avec leur nouvelle classe ! Si cette « fidélisation » des professeurs est un bon baromètre du succès des Masterclasses, elle a pour conséquence inattendue de saturer l’offre puisqu’un laboratoire donné ne peut pas organiser plus de quelques sessions dans l’année. Jusqu’à maintenant la forte croissance de la participation française a permis de contenter les participants réguliers tout en acceptant les nouvelles demandes. Mais toute période de croissance ayant une fin, il est probable que nous affichions bientôt complet ! En 2013 nous espérons néanmoins être rejoints par quelques autres laboratoires…

Nous devrons donc bientôt réfléchir à la meilleure manière de toucher de nouveaux publics sans pour autant frustrer nos aficionados… Une possibilité parmi d’autres, probablement testée en 2013 par une classe de la vallée du Rhône, éloignée géographiquement des laboratoires de l’IN2P3 : aller visiter le CERN pendant la période des Masterclasses et organiser une session sur place ! Plus globalement, la problématique de l’accès à des élèves issus d’établissements peu favorisés et/ou qui offrent moins d’activités « optionnelles » à leurs élèves se pose. Nous y réfléchirons à l’avenir dans le cadre de « l’École des deux infinis » qui regroupe maintenant toutes les initiatives de vulgarisation dans lesquelles l’IN2P3 est impliqué : conférences, visites de labos, le programme « Cosmos à l’École », la formation d’enseignants, le projet « Passeport pour les deux infinis » et bien sûr les Masterclasses.

Mais assez bavardé maintenant. Il est 9h, les pizzas sont commandées, les logiciels installés en salle informatique et la vidéoconférence testée. Un dernier coup d’œil aux transparents chargés sur l’ordinateur en attendant que les derniers élèves s’installent dans l’auditorium. Une bonne respiration et c’est parti pour une nouvelle Masterclass : adieu la logistique, bonjour la physique !

Nicolas Arnaud, coordinateur des Masterclasses physique des particules pour la France et représentant français pour l’International Particle Physics Outreach Group (IPPOG).

PS : retrouvez les exercices en ligne pour chaque expérience du LHC
– Alice : http://www.physicsmasterclasses.org/exercises/ALICE/MasterClassWebpage.html
– Atlas : https://kjende.web.cern.ch/kjende/fr/index.htm
– CMS : http://www.physicsmasterclasses.org/exercises/CMS/cmsfr.html
– LHCb : Peut-être un exercice en 2013 !? Vous nous manquez ! ☺

Share