Faits marquants 2015
Rétroconcevoir un hadron, c’est analyser sa structure en quarks et gluons pour exhiber les mécanismes de l’interaction forte. Du fait des créations de paires de particules à toutes les échelles de temps et de distance, le nombre de quarks et de gluons dans les hadrons est variable et arbitrairement élevé. Leur structure est donc décrite statistiquement en termes de distributions. Les Distributions de Partons Généralisées sont celles d’intérêt expérimental actuel qui contiennent l’information la plus riche. Des théoriciens de l’Irfu viennent de les modéliser au moyen de degrés de liberté effectifs construits de manière mathématiquement cohérente à partir des quarks et gluons de QCD. Ces travaux sont publiés dans la prestigieuse revue Physics Letters B (Phys. Lett. B737 (2014) 23 et Phys. Lett. B741 (2015) 190) et concernent pour l’heure le plus léger des hadrons, le pion. Ils seront suivis de la description du proton.
« Ne croyez pas ce que votre cœur et votre raison voient mais ce que vos yeux voient, » plaidait l’astrophysicien et prix Nobel de physique, Adam Riess, à propos de ses recherches. Mieux voir le cosmos pour mieux comprendre l’architecture des superamas de galaxies, est précisément le défi relevé par le Sedi/Lilas grâce à la mise au point du logiciel SDvision. Grâce à ses performances de visualisation 3D, le logiciel a contribué à l’identification d’une mini structure dont le bassin d’attraction est équilibré par Laniakea, Perseus-Pisces, et Coma, trois grands superamas. Rencontre avec Arrowhead, nouvelle admise dans la cartographie du cosmos.
L’Observatoire de Paris, le CNRS, le CEA et la Région Île-de-France ont inauguré, le 24 juin 2015, la plateforme GAmma-ray Telescope Elements (GATE) sur le site de Meudon de l’Observatoire de Paris, pour l’exploration de l’Univers.
L’inauguration de cette plateforme représente une étape importante du projet de futur réseau de télescopes Cherenkov Telescope Array (CTA). Regroupant 31 pays, 200 instituts de recherche et plus de 1200 scientifiques, le programme international CTA devrait permettre de mieux comprendre les phénomènes extrêmes de l’Univers.
Dans ce contexte, l’initiative GATE, portée par l’Observatoire de Paris et cofinancée par la Région Île-de-France (appel d’offre SESAME), le CNRS et le CEA, a pour objectif l’étude de concepts et le développement de prototypes d’instruments nécessaires à la mise en place du réseau CTA.
Aujourd’hui, les instruments conçus dans le cadre de GATE sont terminés. Il s’agit notamment de prototypes d’éléments, télescopes et caméras, qui pourront constituer une partie de l’infrastructure CTA. Après tests et évaluations, la prochaine étape sera d’optimiser les prototypes, les performances, les coûts et les procédés d’industrialisation. S’en suivra la construction des « premiers de série » qui pourront être installés sur les deux sites de CTA à l’horizon 2017.
L’expérience Edelweiss III inspecte la matière noire à travers ses agents les plus secrets : les Wimps. Armés de bolomètres ultra-sensibles installés au cœur du laboratoire souterrain de Modane, l'équipe de recherche traque le signal de cette hypothétique particule. Une nouvelle campagne de recherche, menée durant 8 mois, vise en particulier à tester des indications de signal WIMP potentiel autour de 10 GeV publiées par 4 autres expériences.
Résultat d'Edelweiss: pas de signal! Aucun des candidats, apparus entre 2010 et 2014, n’est recevable pour porter le titre de Wimp. Les campagnes suivantes permettront d'explorer le territoire encore inconnu des WIMPs de très basse masse, en deça de 10 GeV. Les résultats viennent d'être présentés à la conférence internationale TAUP 2015 (Topics in Astroparticle and Underground Physics).
L’Observatoire européen austral (ESO) et un consortium européen réunissant sept instituts dont le CEA-Saclay, viennent de signer un accord portant sur la réalisation de l’instrument METIS.
METIS (pour Mid-infrared ELT Imageur and Spectrograph) est un spectro-imageur qui observera le ciel dans le domaine de l’infrarouge moyen, entre 3 et 13 microns. METIS offrira grâce à la dimension du miroir principal de l’E-ELT des capacités de haute résolution spatiale en mode d’imagerie et sera également doté d’un spectrographe à très haute résolution spectrale, unique dans le domaine spectral couvert.
Les objectifs scientifiques de METIS porteront en premier lieu sur l’étude des disques protoplanétaires et la formation des planètes (grâce notamment à des coronographes), des exoplanètes et du système solaire. Il sera également un outil pour étudier les régions de formation d’étoiles dans les galaxies lointaines.
Le projet METIS s’inscrit pour l'Irfu dans la lignée des instruments développés pour l’observation dans l’infrarouge moyen, comme la caméra VISIR installée au VLT ou l’instrument MIRI qui équipe le télescope spatial JWST dont le lancement est prévu en 2018.
Le services d’Astrophysique (SAp) et d'Ingénierie des Systèmes (SIS) de l'Irfu ont en charge trois lots principaux pour cet instrument :
- la caractérisation des détecteurs infrarouges de l'instrument,
- la fourniture de tous les mécanismes à froid demandant une grande précision (cryomécanismes),
- ainsi que le coronographe pour la voie à plus grande longueur d’onde.
L'instrument sera livré en 2025 au Chili, selon le planning actuel.
Le consortium METIS réunit des instituts européens provenant des Pays-Bas, Allemagne, Royaume-Uni, Belgique, France, Suisse et Autriche. L’accord entre l’ESO et le consortium METIS suit ceux récemment signés pour la réalisation des instruments MICADO et HARMONI.
Voir : Le communiqué de l'ESO
Visionner l'animation du Télescope Géant Européen E-ELT
Contact :
Philippe GALDEMARD (SIS)
Pierre-Olivier Lagage (SAP)
L’European Spallation Source (ESS), la source de neutrons la plus puissante au monde, se dote d’une structure légale pour faciliter la coopération entre ses 15 partenaires européens. Au titre de l’engagement de la France, le CNRS et le CEA participent à sa construction, l’achèvement de l'accélérateur en 2019 permettra la production des premiers faisceaux de neutrons. L'Irfu et l'IPN d'Orsay contribuent à la conception et à la construction de plusieurs lots de l’accélérateur linéaire de protons.
Dans un article de revue pour "Reports on Progress in Physics", Martin Kilbinger du Service d’Astrophysique/laboratoire AIM du CEA-Irfu présente un bilan complet des résultats obtenus à partir des observations des cisaillements cosmiques dans les 15 dernières années. L'effet de cisaillement cosmique, qui a été mesuré pour la première fois en 2000, se manifeste par des déformations des images des galaxies sous l'effet de la gravitation des amas de matière. Il permet notamment de cartographier la matière noire mais également de déterminer comment l'énergie sombre affecte la toile cosmique. L'article met en évidence les défis les plus importants pour transformer le cisaillement cosmique en un outil précis pour la cosmologie. Jusqu'à présent, la matière noire a été cartographiée pour seulement une minuscule fraction du ciel. Des observations à venir, comme celles de la future mission spatiale Euclid, couvriront la plupart des régions accessibles sur le ciel. La revue presente les progrès potentiels attendus de ces futures missions pour notre compréhension du cosmos.
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Visionner l'exposé de Martin Kilbinger |
En novembre, les pièces du puzzle de l'aimant du projet Iseult s'assemblent. Le 6 novembre, à Belfort au sein des usines Alstom, a eu lieu l'assemblage délicat de la structure soutenant les aimants de blindage (30 tonnes) autour de l'aimant principal (80 tonnes). Ces deux grosses pièces consituent l'enceinte hélium qui sera alimentée par son satellite cryogénique. Cette dernière pièce a été installée le 16 novembre dans la salle qui hébergera l'aimant à Neurospin. Un ensemble complexe pour assurer un fonctionnement sous champ 24h/24h avec un automate haute fiabilité est dès à présent en cours d'intégration et de test.
L'arrivée de l'aimant à Neurospin est prévu pour le printemps 2016 après 40 jours de voyage, véritable périple pour ce colis de 130 tonnes qui utilisera 3 modes de transport: camion, péniche et bateau.
Dans le cadre du projet E-XFEL (European X-ray Free Electron Laser) , l'Irfu participe à la construction d'un accélérateur supraconducteur en Allemagne (laboratoire DESY) en intégrant et testant les cryomodules. Le cap de 60 cryomodules, sur un total de 103, a été franchi le 26 août 2015 grâce à une cadence d’intégration de 4 jours par module. L‘expédition du 103ème cryomodule est prévue fin avril 2016. Le délai est respecté et les performances des modules sont excellentes: sur les 55 modules testés, le gradient accélérateur atteint en moyenne 27,4 MV/m, soit 16% de plus que la spécification. 33 cryomodules, sur un total de 101, sont déjà installés dans le tunnel de l’accélérateur linéaire à électrons de 1,5 km de long.
Le 1er septembre 2015, à l’occasion de la conférence annuelle sur la physique auprès du grand collisionneur de hadrons (LHCP 2015), les expériences Atlas et CMS ont présenté pour la première fois leurs résultats combinés sur les propriétés du boson de Higgs avec les données de 2011 et 2012, offrant ainsi les résultats les plus précis à ce jour. Les physiciens de l'Irfu et de l'In2p3 de ces expériences ont contribué en fournissant leurs mesures avant la combinaison mais aussi en travaillant sur les mesures combinées. Les groupes de l'Irfu ont participé aux mesures dans le canal de désintégration du boson de Higgs en deux bosons Z pour Atlas, et en deux photons et deux leptons tau pour CMS.
Toutes les propriétés concordent avec les prédictions du modèle standard de la physique des particules. Ces mesures vont servir de référence pour les analyses à venir effectuées avec les nouvelles données de la phase 2 du LHC.
Lien vers la publication : http://cds.cern.ch/record/2053103/files/HIG-15-002-pas.pdf
Du 19 au 22 juillet 2015, la communauté mondiale de physique des particules s’est réunie à Vienne à l’occasion de la Conférence sur la physique des hautes énergies 2015 de la Société européenne de physique (EPS2015). La conférence était l’occasion pour toutes les expériences LHC de présenter leurs nouveaux résultats de la première période d’exploitation du LHC (run1 à 8 TeV de 2010 à 2012) et de présenter les premières mesures du run2 à 13 TeV qui a démarré en juin. Les équipes du service de physique des particules (SPP) de l’Irfu sont impliquées dans 2 des grandes expériences du LHC, Atlas et CMS, qui continuent de publier des résultats du run1 à un rythme soutenu sur pratiquement tous les sujets de physique ainsi que sur les performances des détecteurs dans les conditions du run2. Ces publications sont d'ores et déjà considérées comme un héritage du run1 du LHC dans l'histoire de la physique des particules et resteront des références essentielles.
Les collaborations ATLAS et CMS ont présenté pour la première fois leur mesure combinée de la masse du boson de Higgs, parvenant à une mesure précise à 0,2% près. Présentée lors de la 50e édition des «Rencontres de Moriond» en Italie le 17 mars 2015, cette mesure est l’une des plus précises obtenues au LHC à ce jour. Les physiciens du CEA-Irfu ont joué un rôle majeur pour obtenir ce résultat, à travers leurs contributions sur l’étalonnage des calorimètres électromagnétiques d’ATLAS et de CMS ainsi que sur la reconstruction des muons dans le spectromètre d’ATLAS.
La collaboration ATLAS vient de rendre publics les résultats d’une recherche menée en grande partie par des physiciens du service de physique des particules de l’Irfu sur la production simultanée de 3 bosons dans les collisions proton-proton du LHC au CERN. Les événements observés, contenant un boson W et deux photons (γ), constituent la première preuve expérimentale de l’existence du couplage WWγγ prédit par la structure mathématique de la théorie électrofaible du modèle standard de la physique des particules. Ces interactions sont intimement liées au mécanisme de Higgs qui permet de décrire ce type de couplages. Cette mesure permet également de contraindre les modèles de nouvelle physique au delà du modèle standard.
Dans le modèle standard de la physique des particules, l’étude des interactions entre bosons de jauge, particules médiatrices de la force électromagnétique (le photon noté γ) et de la force nucléaire faible (les bosons Z et W) constitue un test important de la structure fondamentale de la théorie électrofaible, pièce maitresse de ce modèle standard. La structure interne de ce modèle implique l’existence de seulement deux couplages fondamentaux à trois bosons de jauge ZWW, gWW et de quatre couplages à quatre bosons de jauge ggWW, gZWW, ZZWW et WWWW.
Non seulement ces interactions sont la manifestation directe du caractère non- commutatif de la symétrie sur laquelle la théorie est fondée mais elles sont intimement liées à la brisure spontanée de cette symétrie et au mécanisme de Higgs qui permet de décrire ces couplages.
Le 1er septembre 2015, à l’occasion de la conférence annuelle sur la physique auprès du grand collisionneur de hadrons (LHCP 2015), les expériences Atlas et CMS ont présenté pour la première fois leurs résultats combinés sur les propriétés du boson de Higgs avec les données de 2011 et 2012, offrant ainsi les résultats les plus précis à ce jour. Les physiciens de l'Irfu et de l'In2p3 de ces expériences ont contribué en fournissant leurs mesures avant la combinaison mais aussi en travaillant sur les mesures combinées. Les groupes de l'Irfu ont participé aux mesures dans le canal de désintégration du boson de Higgs en deux bosons Z pour Atlas, et en deux photons et deux leptons tau pour CMS.
Toutes les propriétés concordent avec les prédictions du modèle standard de la physique des particules. Ces mesures vont servir de référence pour les analyses à venir effectuées avec les nouvelles données de la phase 2 du LHC.
Lien vers la publication : http://cds.cern.ch/record/2053103/files/HIG-15-002-pas.pdf
Du 19 au 22 juillet 2015, la communauté mondiale de physique des particules s’est réunie à Vienne à l’occasion de la Conférence sur la physique des hautes énergies 2015 de la Société européenne de physique (EPS2015). La conférence était l’occasion pour toutes les expériences LHC de présenter leurs nouveaux résultats de la première période d’exploitation du LHC (run1 à 8 TeV de 2010 à 2012) et de présenter les premières mesures du run2 à 13 TeV qui a démarré en juin. Les équipes du service de physique des particules (SPP) de l’Irfu sont impliquées dans 2 des grandes expériences du LHC, Atlas et CMS, qui continuent de publier des résultats du run1 à un rythme soutenu sur pratiquement tous les sujets de physique ainsi que sur les performances des détecteurs dans les conditions du run2. Ces publications sont d'ores et déjà considérées comme un héritage du run1 du LHC dans l'histoire de la physique des particules et resteront des références essentielles.
Les collaborations ATLAS et CMS ont présenté pour la première fois leur mesure combinée de la masse du boson de Higgs, parvenant à une mesure précise à 0,2% près. Présentée lors de la 50e édition des «Rencontres de Moriond» en Italie le 17 mars 2015, cette mesure est l’une des plus précises obtenues au LHC à ce jour. Les physiciens du CEA-Irfu ont joué un rôle majeur pour obtenir ce résultat, à travers leurs contributions sur l’étalonnage des calorimètres électromagnétiques d’ATLAS et de CMS ainsi que sur la reconstruction des muons dans le spectromètre d’ATLAS.
Une fois de plus, H.E.S.S. (High Energy Stereoscopic System) a démontré ses excellentes performances dans l'exploration de l'Univers non-thermique à très haute énergie. Dans le Grand Nuage de Magellan, ce réseau de télescopes a découvert trois sources d'origine stellaire, de nature différente, et parmi les plus lumineuses connues à ce jour dans ce domaine : une nébuleuse de pulsar et un vestige de supernova, tous deux très brillants aux autres longueurs d'onde, ainsi qu'une coquille large de 270 années-lumière qui aurait été formée par les vents d'étoiles massives et les explosions en supernova associées. Communément appelée "superbulle", cette dernière représente un nouveau type de sources émettrices dans ce domaine gamma de très haute énergie. Pour la première fois, des sources gamma de type stellaire sont ainsi détectées dans une galaxie autre que la Voie Lactée.
Les physiciens de l'expérience Compass au CERN, dont fait partie une équipe de l'Irfu, ont observé une particule inattendue, appelée a1(1420). L'article annonçant cette découverte vient d'être publié dans Physical Review Letters [1]. D'après ses propriétés - masse et nombres quantiques - la nouvelle particule fait partie de la famille des mésons. Comme tous les membres de sa famille, le nouveau méson est une particule composite, constituée des briques réellement élémentaires que sont les quarks. Toutes les particules observées jusqu'ici pouvaient être expliquées par des combinaisons à deux ou trois quarks. Or, les caractéristiques du nouveau méson a1(1420) découvert par Compass ne sont pas compatibles avec une structure en deux quarks: c'est ce qui intrigue les scientifiques de la physique hadronique.
[1] Publication: C. Adolph et al., (COMPASS Collaboration) Physical Review Letters 115, 082001 (2015).
Rétroconcevoir un hadron, c’est analyser sa structure en quarks et gluons pour exhiber les mécanismes de l’interaction forte. Du fait des créations de paires de particules à toutes les échelles de temps et de distance, le nombre de quarks et de gluons dans les hadrons est variable et arbitrairement élevé. Leur structure est donc décrite statistiquement en termes de distributions. Les Distributions de Partons Généralisées sont celles d’intérêt expérimental actuel qui contiennent l’information la plus riche. Des théoriciens de l’Irfu viennent de les modéliser au moyen de degrés de liberté effectifs construits de manière mathématiquement cohérente à partir des quarks et gluons de QCD. Ces travaux sont publiés dans la prestigieuse revue Physics Letters B (Phys. Lett. B737 (2014) 23 et Phys. Lett. B741 (2015) 190) et concernent pour l’heure le plus léger des hadrons, le pion. Ils seront suivis de la description du proton.
Les noyaux « exotiques » lancent le défi d’une description universelle de la structure nucléaire et soulèvent la question de l’origine de l’évolution de la structure en couches de noyaux. Une équipe de l’Irfu a développé le projet MINOS (Magic Number Off Stability) visant à répondre à ces questions. Un programme de physique a été établi en collaboration avec des équipes japonaises de RIKEN dont le RIBF (Radioactive Isotope Beam Factory) est l’accélérateur le plus performant mondialement pour produire des noyaux riches en neutrons à des énergies intermédiaires de plusieurs centaines de MeV. Les expériences avec le détecteur MINOS ont débutées en 2014 et leurs premiers résultats viennent d’être publiés dans Physical Review Letters couronnant 5 années d’efforts et ouvrant la voie à une moisson de résultats passionnants dans les années à venir.
Un nouveau détecteur Micromegas vient d’être développé à l’Irfu : pour la première fois, la micro?grille et l’anode sont segmentées en pistes, dans des directions perpendiculaires. Ce détecteur offre ainsi une vraie structure 2D pour la reconstruction des trajectoires des particules chargées. De plus, ayant une masse très faible, il est parfaitement adapté à des mesures en faisceau de neutrons moyennant l’utilisation d’un convertisseur. Le détecteur a été testé avec succès et est dorénavant utilisé comme profileur transparent du faisceau de neutrons de l’expérience n_TOF au CERN.
Un nouveau catalogue d’amas de galaxies.
La collaboration Planck a extrait un nouveau catalogue d’amas de galaxies de l’ensemble des données de la mission (29 mois). Ce catalogue, appelé PSZ2, contient 1653 détections dont 1203 d’ores et déjà confirmées via d’autres jeux de données en particulier avec le satellite XMM et des télescopes optiques au sol. Il fait suite au premier catalogue PSZ1 (1227 détections) extrait sur la moitié des données de Planck et publié en 2013.
Le catalogue est obtenu par détection de l’effet Sunyaev-Zel’dovich (SZ), la diffusion Compton inverse des photons du fond diffus cosmologique (cosmic microwave background, CMB, en anglais) sur le gaz chaud d’électrons à l’intérieur des amas de galaxies. C’est la fameuse « ombre portée des amas » sur les cartes du fond diffus cosmologique[1]
12 cryomodules, consitutés chacun d'une cavité accélératrice en matériau supraconducteur et de son systéme de cryogénie, sont désormais en cours d’installation sur l’accélérateur linéaire de particules Spiral2 au Ganil (Caen).
Entre sprint et marathon, l’équipée constituée de 60 collaborateurs du SEDI, SACM et SIS, ont mené ce projet commencé en 2005, de sa conception à sa phase de qualification après assemblage. Sur la ligne d’arrivée, 12 cryomodules en tous points conformes au cahier des charges : champ accélérateur supérieur à 6.5 MV/m pour des pertes thermiques inférieures à 21.5W. Leur mise en en froid est prévue au premier semestre 2016, année de mise en service de Spiral2. Ce dernier permettra de produire des ions radioactifs accélérés, afin d’étudier la structure nucléaire des ions exotiques.
Une équipe de chercheurs du CEA (Service d'Astrophysique-Laboratoire AIM et CEA-DAM) et du laboratoire Univers et Théories (LUTH) de l’Observatoire de Paris vient de publier une étude complète d’un phénomène énigmatique d’oscillations quasi-périodiques à la surface d’étoiles naines blanches fortement magnétiques, encore appelées « Polars ». Ces étoiles très denses sont en orbite autour d’un compagnon et capturent sa matière qui tombe en chute libre vers les pôles de la naine blanche. Fortement chauffé jusqu’à des millions de degrés, ce gaz chaud ou plasma émet alors principalement des rayons X. Grâce à des simulations numériques du comportement du plasma, les chercheurs ont pu reconstituer l’existence de fortes instabilités conduisant à des oscillations rapides de la luminosité en seulement quelques secondes. Pourtant, en utilisant la base de données du satellite XMM-Newton, ces oscillations ont été recherchées sans succès dans l’émission de rayons X de plus de 20 Polars.
Cette contradiction conduit aujourd’hui les chercheurs à proposer d’étudier le phénomène en laboratoire. En effet, des conditions physiques analogues peuvent être actuellement reproduites grâce aux lasers de grande puissance comme le LMJ (Laser Mégajoule) [1]. La maitrise des instabilités de plasma est un élément clé pour la fusion nucléaire par confinement magnétique (expérience ITER) ou inertiel (laser Mégajoule) et les instabilités de naines blanches pourraient contribuer à une meilleure compréhension de ce phénomène général. Ces résultats font l’objet de deux articles publiés dans la revue Astronomy & Astrophysics de juillet 2015.
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voir la vidéo de la simulation numérique |
Une nouvelle carte des amas de galaxies en trois dimensions vient d'être publiée par une équipe de chercheurs dirigée par Marguerite Pierre du Service d'Astrophysique-AIM du CEA-Irfu grâce à un sondage de deux régions du ciel, chacune couvrant chacune environ 25 degrés carrés, soit environ 100 fois la surface de la pleine Lune. Ce sondage, baptisé XXL, a été réalisé de 2011 à 2013 à l'issue de 543 observations en rayons X du satellite XMM-Newton, nécessitant plus de 6 millions de secondes d'exposition. Le sondage XXL a permis de localiser et d'identifier 450 amas de galaxies ainsi que 22 000 galaxies actives. Les amas de galaxies sont les plus grandes structures de l'Univers, pouvant atteindre des masses de plus de cent mille milliards de fois la masse du Soleil. Leur nombre et répartition ont pu être reconstitués jusqu'à des distances d'environ 7 milliards d'années-lumière où l'Univers n'a que la moitié de son âge actuel. Le sondage XXL a révélé une densité d'amas sensiblement moins élevée que celle prévue par les modèles cosmologiques et une quantité de gaz dans ces amas également plus faible qu'attendue. Il a aussi permis la découverte de 5 nouveaux super-amas ou amas d'amas de galaxies. Ces résultats préliminaires font l'objet d'une première série de 13 articles, publiés dans un numéro spécial de la revue Astronomy & Astrophysics (sous presse).
Une équipe de chercheurs du CEA (Service d'Astrophysique-Laboratoire AIM et CEA-DAM) et du laboratoire Univers et Théories (LUTH) de l’Observatoire de Paris vient de publier une étude complète d’un phénomène énigmatique d’oscillations quasi-périodiques à la surface d’étoiles naines blanches fortement magnétiques, encore appelées « Polars ». Ces étoiles très denses sont en orbite autour d’un compagnon et capturent sa matière qui tombe en chute libre vers les pôles de la naine blanche. Fortement chauffé jusqu’à des millions de degrés, ce gaz chaud ou plasma émet alors principalement des rayons X. Grâce à des simulations numériques du comportement du plasma, les chercheurs ont pu reconstituer l’existence de fortes instabilités conduisant à des oscillations rapides de la luminosité en seulement quelques secondes. Pourtant, en utilisant la base de données du satellite XMM-Newton, ces oscillations ont été recherchées sans succès dans l’émission de rayons X de plus de 20 Polars.
Cette contradiction conduit aujourd’hui les chercheurs à proposer d’étudier le phénomène en laboratoire. En effet, des conditions physiques analogues peuvent être actuellement reproduites grâce aux lasers de grande puissance comme le LMJ (Laser Mégajoule) [1]. La maitrise des instabilités de plasma est un élément clé pour la fusion nucléaire par confinement magnétique (expérience ITER) ou inertiel (laser Mégajoule) et les instabilités de naines blanches pourraient contribuer à une meilleure compréhension de ce phénomène général. Ces résultats font l’objet de deux articles publiés dans la revue Astronomy & Astrophysics de juillet 2015.
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Une nouvelle carte des amas de galaxies en trois dimensions vient d'être publiée par une équipe de chercheurs dirigée par Marguerite Pierre du Service d'Astrophysique-AIM du CEA-Irfu grâce à un sondage de deux régions du ciel, chacune couvrant chacune environ 25 degrés carrés, soit environ 100 fois la surface de la pleine Lune. Ce sondage, baptisé XXL, a été réalisé de 2011 à 2013 à l'issue de 543 observations en rayons X du satellite XMM-Newton, nécessitant plus de 6 millions de secondes d'exposition. Le sondage XXL a permis de localiser et d'identifier 450 amas de galaxies ainsi que 22 000 galaxies actives. Les amas de galaxies sont les plus grandes structures de l'Univers, pouvant atteindre des masses de plus de cent mille milliards de fois la masse du Soleil. Leur nombre et répartition ont pu être reconstitués jusqu'à des distances d'environ 7 milliards d'années-lumière où l'Univers n'a que la moitié de son âge actuel. Le sondage XXL a révélé une densité d'amas sensiblement moins élevée que celle prévue par les modèles cosmologiques et une quantité de gaz dans ces amas également plus faible qu'attendue. Il a aussi permis la découverte de 5 nouveaux super-amas ou amas d'amas de galaxies. Ces résultats préliminaires font l'objet d'une première série de 13 articles, publiés dans un numéro spécial de la revue Astronomy & Astrophysics (sous presse).
Une collaboration entre des chercheurs provenant de différentes disciplines (sciences planétaires, géophysique, et géographie) a permis de lever le voile sur les mécanismes de formation des dunes linéaires du désert du Ténéré au Niger, en plein cœur du Sahara. En observant sur plus d'un demi-siècle l’allongement de ces dunes – de quelques dizaines de mètres par an suivant une direction très précise –, cette étude démontre que l’évolution de la forme des dunes permet d'apporter de nouvelles indications climatiques dans des zones soumises à des régimes de vent complexes. Ce type de régimes venteux, observés sur Terre, se rencontrent également sur Mars et Titan, le plus grand satellite de Saturne. Ces travaux, publiés dans la revue américaine Geology, confirment une étude précédente menée par la même équipe sur les dunes de Titan.
Le dipôle supraconducteur de grande acceptance R3B-Glad est destiné à l’analyse des réactions de faisceaux d’ions lourds radioactifs relativistes et sera installé sur le futur accélérateur FAIR (GSI). Il a été conçu à l’Irfu entre 2005 et 2008; les ingénieurs et techniciens de l’institut avaient aussi la responsabilité de tester ses performances à sa température de fonctionnement à 4,5 K. Après plus de 18 mois d'essais, l’aimant a atteint son courant nominal en décembre 2013. En 2014, ce gros papillon de 22 tonnes a été installé dans son habitacle : un cryostat de 37 tonnes. L’ensemble de 59 tonnes a rejoint l’accélérateur de GSI début novembre 2015, pour sa réception en 2016 et ses premières expériences en 2017.
