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Institut de Recherche sur les Lois Fondamentales de l'Univers

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Le service de Physique des Particules 
SPP

D0 : représentation graphique d’un événement de production d’une paire quark top / antiquark top.

La physique de l’élémentaire La question est simple : de quoi la matière est faite et quelle est son origine ? Une longue tradition occidentale tente d’y répondre par division, convaincue que la variété de la nature est obtenue par l’assemblage de corpuscules élémentaires d’un petit nombre de types. L’idée est simple et forte, et encore de nos jours, la découverte d’une nouvelle « particule » est un événement aussi bien pour le public que pour les chercheurs. Pourtant, la physique moderne a élargi considérablement les concepts de constituants et d’interactions : depuis la mécanique quantique une particule est aussi une onde, depuis la relativité générale la matière, et l’espace-temps lui-même sont aussi des champs. Dans les théories récentes, les constituants et les interactions sont des cordes et l’espace-temps des membranes ...

 

Modèle Standard : en abscisse la masse du quark top, en ordonnée celle du W. Ellipse rouge : résultats de LEP 1,
ellipse verte résultats de LEP 2 et du Tevatron. La bande jaune correspond aux prédictions du Modèle Standard pour toute la gamme de masses possibles du boson de Higgs .
Les mesures sont cohérentes avec le Modèle, pour des masses de Higgs plutôt faibles.

Structures et cohérence Derrière les apparences multiples, les physiciens recherchent avant tout des structures, et la cohérence du modèle. Cette capacité d’explication s’est étendue de façon spectaculaire dans les 50 dernières années à l’Univers entier : on sait maintenant relier la structure et l’évolution de l’Univers aux lois microscopiques de la matière. Le cœur de cette compréhension est le modèle standard, qui décrit avec rigueur et précision les constituants de la matière et leurs interactions. Toute nouvelle mesure, qu’elle provienne d’un accélérateur de particules ou d’une observation par satellite, est immédiatement confrontée au modèle standard. Aujourd’hui, des mesures très précises, effectuées sur des objets et dans des gammes d’énergies très variés, confirment toutes le modèle standard.

 

Encore des questions Malgré ses succès, le modèle standard est plein d’imperfections : un grand nombre de paramètres libres (27), certaines structures totalement inexpliquées, et surtout une insuffisance ontologique. On sait bien décrire les particules et leur comportement, on sait mal ce qui fait qu’une particule est une particule. Pourquoi, à tel endroit, à tel instant, y a t’il une concentration d’énergie qui nous apparaît comme une particule dotée d’une masse ? Ces questions ont été précisées, modélisées, et nous entrevoyons les pistes pour y répondre.

 

Edelweiss : détecteur de 320 g
(cristal de Germanium).

Expérimentateurs Les physiciens du SPP sont des expérimentateurs. Ils conçoivent les expériences en évaluant les idées théoriques, parfois en les développant eux-mêmes, et en les confrontant aux possibilités techniques pour les tester. Puis ils participent à l’élaboration détaillée des détecteurs, à leur mise en service et au suivi de leur fonctionnement. Enfin, il réalisent l’analyse des données recueillies et la comparaison avec les modèles théoriques envisagés. La relation étroite entre physiciens et services techniques au sein du Dapnia est là un atout essentiel. Dans la plupart des cas, les expériences sont menées par des collaborations internationales qui rassemblent des dizaines d’équipes. Pourtant, on peut souvent reconnaître directement l’impact des physiciens du SPP dans le dessin global d’une grande expérience, dans la conduite de son processus, et dans l’organisation de son analyse.

 

Les principaux programmes de recherche au SPP La recherche de l’élémentaire se décline actuellement en quatre programmes au SPP : - tests et extensions du modèle standard ; - violation de CP ; - Futurs accélérateurs - neutrinos ; - matière noire et cosmologie.

 

Répartition des physiciens de SPP par thème (fin 2003).

Vie du service, production scientifique À la fin de 2003, le SPP comptait 81 salariés du CEA, 5 du CNRS et 2 universitaires, 9 visiteurs et 16 doctorants, répartis en 15 groupes de 3 à 18 physiciens. Le soutien est assuré par le secrétariat du service (assistante de direction, dossiers, conférences…) et deux secrétariats des physiciens (missions, congés, ...). Le bon déroulement des thèses est une priorité. Chaque doctorant est accompagné pendant la durée de sa thèse par un « parrain » qu’il choisit lui-même en dehors de son groupe. 20 physiciens ont des activités d’enseignement à l’extérieur du Dapnia, pour des volumes et des auditoires variés. Plusieurs participent au réseau Nepal de présentations de physique dans les lycées.

 

Le conseil scientifique et technique du SPP se réunit environ 2 fois par an pour examiner les propositions d’expériences ou suivre les expériences approuvées. L’animation scientifique spécifique du service comprend un séminaire et un club des preprints par semaine. Le tableau ci-dessous résume la production scientifique pour les années 2001, 2002, 2003.

 

Prix scientifiques : 2001 : Emmanuelle Perez, médaille de bronze du CNRS. 2002 : Vanina Ruhlmann-Kleider, médaille d’argent du CNRS. Chef de service : Bruno Mansoulié

 

maj : 25-04-2013 (8)

Programmes

Expériences

 
BAO

BAO

D0

D0

 

Actu/Faits marquants

Un détecteur de traces High-Tech pour le futur collisionneur linéaire
26 avril 2013
L’Irfu poursuit ses efforts dans le développement de détecteurs gazeux utilisant la technologie Micromégas. Ce type de détecteur pourrait équiper le futur collisionneur linéaire : ILC (International Linear Collider) à l'horizon 2030. L’ILC, proposé pour succéder au Large Hadron Collider (LHC), serait conçu pour produire des collisions électron-positron de 500 GeV. Pendant que les tractations pour la possible ... Lire la suite »
Le positronium nouveau est arrivé
17 avril 2013
  Le faisceau de positons développé à l’Irfu pour l’expérience GBAR vient de produire ses premiers lots de positronium, une étape importante pour la collaboration GBAR qui vise à produire des atomes d'antihydrogène et à mesure leur chute libre pour comprendre comment la gravitation agit sur l'antimatièrere. Produire du positronium est une étape indispensable au projet. Ceci a été possible grace ... Lire la suite »
Les amas de galaxies en froid avec Planck
09 avril 2013
Le catalogue d'amas de Planck remet en cause la répartition de la masse dans l'Univers
Un des produits phares du satellite Planck (ESA), le catalogue d’amas de galaxies détectés dans les cartes du fond diffus de l'univers, vient d'être mis à la disposition de la communauté scientifique, le 21 mars 2013, en même temps que les premiers résultats cosmologiques du satellite. Basé sur 15 mois d’observation de l’ensemble du ciel aux ondes millimétriques, ce catalogue, qui contient 1227 amas de galaxies, a ... Lire la suite »
La symétrie cachée des neutrinos
28 février 2013
    L’expérience T2K au Japon, à laquelle participent des physiciens de l’Irfu, vient de montrer qu’il existerait une symétrie de comportement entre le neutrino muon et le neutrino tau, deux des trois formes sous lesquelles les neutrinos peuvent exister successivement. L’expérience T2K au Japon étudie le mécanisme d’oscillation quantique de neutrinos, ces particules élémentaires qui existent sous trois ... Lire la suite »
Première revue externe du projet CTA passée avec succès
19 février 2013
Après l’accord international en juillet 2012 permettant au projet CTA (Cherenkov Telescope Array) d’entrer en phase de pré-construction, ce dernier vient de passer avec succès, les 7 et 8 février, la première des trois revues qui mèneront à la décision ferme de sa construction. Cette revue examinait les objectifs scientifiques et les concepts techniques du projet. Ce projet international regroupant 27 pays sera composé de 2 sites ... Lire la suite »
L'expérience BABAR inverse le temps
11 janvier 2013
  Le 14 décembre 2012, « Physics World » a dévoilé sa liste des dix percées scientifiques  en physique pour l’année 2012. Des physiciens du Service de Physique des Particules de l’Irfu sont impliqués dans trois des quatre plus importantes publications de 2012 selon ce classement. La première place revient à la découverte d’une nouvelle particule compatible avec le boson de Higgs par les ... Lire la suite »
Le prix La Recherche en Physique décerné à l’expérience T2K d’oscillation de neutrinos
07 décembre 2012

Le mardi 23 octobre 2012, au musée du quai Branly, le Prix La Recherche 2012 [1] dans la catégorie Physique a été décerné aux membres de l’expérience T2K  (Tokai to Kamioka) [2,3] au Japon, qui étudie les oscillations de neutrinos, pour les premiers résultats publiés en juin 2011 [4]. 

Des astrophysiciens mesurent la décélération de l’expansion de l’Univers primitif
27 novembre 2012
Des astrophysiciens du projet SDSS-III (Sloan Digital Sky Survey), composé en grande partie de chercheurs français, du CEA Irfu et du CNRS In2p3 et INSU, ont effectué la première mesure du taux de l’expansion de l’Univers jeune, âgé de seulement trois milliards d’années sur ces 13,7 milliards, alors que la gravité freinait encore son expansion, avant sa phase actuelle d'expansion accélérée par l'Energie ... Lire la suite »
Première lumière du télescope de 28 mètres de l'expérience H.E.S.S. 2
05 août 2012
    L’expérience H.E.S.S (High Energy Stereoscopic System) en opération avec 4 télescopes à effet Cherenkov atmosphérique depuis 2004 entre dans une deuxième phase avec le démarrage d'un cinquième télescope, le plus grand construit à ce jour. Cette nouvelle phase va ouvrir une nouvelle fenêtre d’exploration du ciel de l’hémisphère Sud et va permettre de découvrir de nouvelles ... Lire la suite »
 θ13; un angle en haut de l’affiche
12 juillet 2012

 

 

 

 

 

La 25e conférence internationale bisannuelle de physique des neutrinos vient de se tenir à Kyoto au Japon au début du mois de juin 2012. Les nouvelles mesures du troisième angle de mélange de la matrice des neutrinos, θ13, ont tenu la vedette et c’est une pluie fertile de résultats expérimentaux qui s’est abattue sur la conférence.

 

 

 

 

 

Le Higgs au Tevatron se révèle dans un canal peu accessible au LHC
05 juillet 2012
En préparation de la conférence ICHEP 2012 à Melbourne, les physiciens du Tevatron ont présenté les derniers résultats sur leur recherche du boson de Higgs, le 2 juillet. Les analyses mettent en avant un excès d'événements très marqué pour des masses possibles du boson de Higgs entre 115 et 135 GeV dans le canal de désintégration du Higgs en b+anti-b peu accessible au LHC. Cet excès peut soit ... Lire la suite »
Découverte d'une nouvelle particule au LHC!
04 juillet 2012
Les résultats préliminaires obtenus par les expériences Atlas et CMS du Grand Collisionneur de Hadrons (LHC) dans le cadre de la recherche du boson de Higgs indiquent l'existence d'une nouvelle particule dans la région de masse autour de 126 GeV. Il s'agit d'un boson dont les caractéristiques sont compatibles avec celles du célèbre boson de Higgs. Bien que des analyses complémentaires soient nécessaires pour en établir la nature ... Lire la suite »
Boson de Higgs: 125 GeV sinon rien
24 avril 2012
Lors des conférences de mars 2012, les physiciens du Tevatron et du LHC ont dévoilé les derniers résultats sur leur recherche du bosons de Higgs. Le domaine encore permis pour la masse du boson de Higgs est maintenant réduit à un intervalle de 10 GeV aux alentours de 120 GeV. Après les premières analyses de l'ensemble des données enregistrées par le Tevatron, les collaborations CDF et D0 ont trouvé un excès ... Lire la suite »
Tevatron: deux leptons au top
24 avril 2012
    Les dernières analyses de la collaboration D0 au Tevatron ont atteint une précision inégalée comme par exemple 1,8% sur la masse du quark top dans une voie de désintégration particulière avec deux leptons (comme des électrons ou des muons). Les physiciens du groupe D0 du SPP ont publié, dans différentes revues scientifiques, quatre nouvelles mesures confirmant les prédictions du modèle standard. Ces mesures ... Lire la suite »
Redémarrage de T2K, un an après Fukushima
24 avril 2012
L'expérience T2K, à l'arrêt depuis le tremblement de terre de mars 2011, a redémarré sa prise de données à la mi-mars.   "C'est un véritable exploit d'avoir pu remettre en fonctionnement un système aussi complexe dans des conditions difficiles et nous devons tous féliciter nos collègues japonais, et en particulier les équipes chargées des opérations des différents ... Lire la suite »
Film
30 mars 2012
        Le film "La vallée de la stabilité" conçu à l'Irfu, vient d'étre selectionné au  Festival du Film Universitaire Pédagogique de Lyon   Ce court métrage de 14 min est l'un des 21 films retenus par le jury (constitué de producteurs audiovisuels, de réalisateurs et d’étudiants),  sur les 142 réalisations inscrites au ... Lire la suite »
 Rencontres de physique de l'infiniment grand à l'infiniment petit de l'été  2012
30 mars 2012
Deuxième édition des « Rencontres de physique de l’infiniment grand à l’infiniment petit » Promotion Ettore Majorana   du 16 au 27 juillet 2012 à  Orsay – Palaiseau – Paris – Saclay   La deuxième édition des « Rencontres de physique de l’infiniment grand à l’infiniment petit » est lancée. Son objectif est de transmettre à des ... Lire la suite »
Feu vert pour le détecteur proche de Double Chooz
01 février 2012
Le projet Double-Chooz a produit en fin 2011 le rapport technique de conception de son deuxième détecteur. C’est un document de référence qui définit chacun des lots techniques du détecteur et leurs interfaces. Ce document sous la coordination technique de l’Irfu est le fruit d'un travail des 35 instituts du projet, nécessitant de ce fait des échanges techniques efficaces. Une revue technique les 12 et 13 janvier 2012 à Saclay est ... Lire la suite »
Un pas décisif pour l’expérience GBAR au CERN
18 janvier 2012
L’expérience appelée GBAR (Gravitational Behaviour of Antihydrogen at Rest), vise à observer la chute d’atomes d’antimatière formés à l’aide d’un accélérateur de particules, afin de vérifier s’ils se comportent comme la matière habituelle. Cette mesure est un test important du principe d’équivalence d’Einstein et des symétries fondamentales de l’Univers. ... Lire la suite »
Derniers résultats sur la recherche du boson de Higgs
20 décembre 2011
    Les expériences Atlas et CMS du LHC ont présenté le 13 décembre au Cern, à Genève, l’avancement de leur recherche du boson de Higgs du Modèle standard de la physique des particules. Leurs résultats s’appuient sur l’analyse d’un volume de données beaucoup plus grand que les résultats présentés lors des conférences d’été. Cette accumulation de données permet de ... Lire la suite »
LES NEUTRINOS STÉRILES À PRENDRE AU CÉRIUM
15 décembre 2011
  L’hypothèse de l’existence d'un 4ieme neutrino, appelé neutrino stérile, pourrait être testée en détectant les neutrinos classiques émis par les désintégrations d’une source radioactive de quelques grammes de cérium-144. Dans un article publié dans Physical Review Letters, le groupe Double Chooz de l’Irfu propose d’installer une telle source au centre de grands détecteurs comme KamLAND, ... Lire la suite »
Premiers résultats de l’expérience Double Chooz : manquerait-il des neutrinos ?
10 novembre 2011
  Les physiciens de la collaboration Double Chooz, parmi lesquels ceux de l’Irfu/CEA et de l’IN2P3/CNRS, ont observé la disparition d'antineutrinos en provenance du réacteur nucléaire de la centrale de Chooz dans les Ardennes. Les premiers résultats de cette expérience internationale ont été annoncés le 9 novembre lors d'une conférence à Séoul en Corée. Ils apportent un nouvel indice significatif de ... Lire la suite »
Tevatron : la fin d’une aventure de 28 ans !
28 octobre 2011
Le 30 septembre 2011 à 14 h 32 heure locale, le détecteur D0 a définitivement suspendu sa prise de données sur faisceaux. Quelques secondes plus tard, Helen Edward, la responsable de la construction du Tevatron dans les années 80, a fait cesser les dernières collisions dans le Tevatron, puis coupé le courant des électro-aimants qui ont guidé les faisceaux à travers le Tevatron pendant 28 ans.  Cet moment historique a été suivi ... Lire la suite »
04 octobre 2011
Deux nouvelles missions spatiales pour la fin des années 2010
L'Agence Spatiale Européenne vient de sélectionner les deux prochaines missions de taille moyenne  (dites Missions M) dans le cadre de son programme de l'exploration de l'univers "Cosmic Vision" pour les prochaines décennies. Les missions "Solar Orbiter" (Etude du Soleil) et "Euclid" (Etude de l'univers sombre), qui devraient être lancées en 2017 et 2019, sont sorties gagnantes parmi 52 autres propositions d'un long et difficile processus de sélection initié en ... Lire la suite »
Des milliers de neutrinos dans Antares
19 septembre 2011
 Antares(1) , télescope sous-marin immergé à 2500 mètres dans les abysses méditerranéens, scrute le ciel au travers de la Terre en détectant des neutrinos. Aujourd’hui plusieurs milliers d’entre eux ont été observés, permettant au télescope d’enquêter, comme jamais auparavant, sur la présence de sources de neutrinos de haute énergie dans la Voie lactée. L’expérience participe ... Lire la suite »
Première moisson de neutrinos  pour le détecteur lointain de Double Chooz
09 septembre 2011
Fin 2010, la collaboration Double Chooz a achevé la construction du détecteur de neutrinos situé à la centrale nucléaire de Chooz, dans les Ardennes. L’expérience est en prise de données depuis le 13 avril 2010 pour étudier les propriétés fondamentales de ces particules (presque) insaisissables. Début septembre, une première moisson de 4000 candidats-neutrinos vient d’être annoncée à la conférence ... Lire la suite »
Vers la plus grande carte retraçant l’histoire de l'Univers !
23 juin 2011
Pour retracer l’histoire de l’Univers, les physiciens ont besoin d’en faire des images à ses différents âges et ce jusqu’à des temps remontant à des dizaines de milliards d’années. Les scientifiques du Sloan Digital Sky Survey (SDSS-III), dont un groupe de l’Irfu et du CNRS (IN2P3 et INSU) font partie, ont réalisé la plus grande carte de l'Univers lointain à partir du relevé BOSS (Baryon Oscillations Spectroscopic ... Lire la suite »
Des neutrinos en flagrant délit de métamorphose
17 juin 2011
        Les physiciens de l’expérience T2K au Japon, parmi lesquels ceux du CEA/Irfu et du CNRS/IN2P3, observent pour la première fois une indication de la transformation de neutrinos muons en neutrinos électrons. Dans un ensemble de données collectées avant le tremblement de terre du 11 mars 2011, six neutrinos de saveur muon se seraient métamorphosés en neutrinos de saveur électron. L’observation, probable à plus ... Lire la suite »
TIARA : Vers un programme européen conjoint en sciences et technologies des accélérateurs de particules
01 juin 2011
  Les accélérateurs de particules sont utilisés notamment pour observer le cœur de la matière. Ce sont les “supers microscopes” pour la recherche fondamentale afin d’étudier les constituants élémentaires de la matière. Ils sont aussi utilisés comme source de rayonnement pour approfondir nos connaissances en biologie, en science des matériaux...  ou même  en archéologie. De nombreuses personnes ... Lire la suite »
De la fission nucléaire à l’hypothèse d’un 4e neutrino : l’effet papillon !
04 mars 2011
Le groupe Double Chooz de l’Irfu vient de publier des résultats surprenants sur le flux d’antineutrinos produits par la fission de l’uranium et du plutonium dans les réacteurs de centrales nucléaires. A l’aide d’une meilleure estimation de ce flux, un décalage de 3% par rapport aux prédictions qui ont fait référence depuis 25 ans a été mis en évidence. Si l’on réinterprète avec ce nouveau flux les ... Lire la suite »
Planck découvre d'étonnants amas de galaxies
29 janvier 2011
Amas et super-amas à plusieurs milliards d'années-lumière
Une équipe internationale à laquelle ont participé des chercheurs du Service d'Astrophysique-AIM et du Service de Physique des Particules du CEA-Irfu vient de découvrir grâce au satellite Planck des amas de galaxies aux caractéristiques inconnues jusque là. Les amas qui regroupent jusqu'à un millier de galaxies sont les plus grandes structres de l'univers. Souvent situés à de très grandes distances, ils sont encore relativement mal connus. Les ... Lire la suite »
Le satellite PLANCK livre ses premiers résultats
14 janvier 2011
Cela faisait 18 mois que la communauté scientifique attendait les données relevées par Planck, le satellite de l’Agence Spatiale Européenne. L’heure des premiers résultats scientifiques a sonné. La première édition du catalogue de sources compactes (ERCSC, Early Release Compact Sources Catalogue), avec plusieurs milliers de sources détectées par Planck, a été publiée et présentée dans le cadre d'un ... Lire la suite »
La plus grande image du ciel jamais obtenue
12 janvier 2011
  La collaboration Sloan Digital Sky Survey-III, qui regroupe notamment des chercheurs du CNRS et du CEA, vient de mettre à la disposition de la communauté scientifique internationale le plus grand relevé du ciel jamais effectué, à l’occasion de la réunion annuelle de la Société Américaine d’Astronomie qui se tient à Seattle du 10 au 13 janvier 2011. Ce relevé a permis de construire une image et un catalogue de sources ... Lire la suite »
Double Chooz en prise de données depuis le 22 décembre 2010
23 décembre 2010
Double Chooz est une expérience installée auprès du réacteur nucléaire de Chooz, dans les Ardennes françaises, dont le but est d'étudier les oscillations de neutrinos. Après plus de deux ans de construction du détecteur et son remplissage des 237 m3 d'huiles et de liquides scintillant, le premier détecteur de l'expérience Double Chooz est en prise de données depuis le 22 décembre 2010. Après une phase de ... Lire la suite »
Succès des premiers pas du télescope de faisceau EUDET
06 décembre 2010
Dans le cadre du programme européen EUDET, débuté en 2006 et qui s’achève cet automne 2010, un nouveau télescope de faisceau vient équiper les infrastructures de tests en Europe. Il va permettre aux physiciens utilisateurs de mettre à l’épreuve leurs détecteurs et de faire progresser la R&D sur les capteurs de grande précision. En effet ce télescope de faisceau est très performant : entièrement digital, de ... Lire la suite »
Micromégas défie le froid pour explorer le monde des neutrinos !
26 novembre 2010
En août 2010, au Cern (Genève), une équipe des physiciens du Sédi et du SPP, en collaboration avec un groupe de l'ETH-Zurich, a fait fonctionner avec succès et pour la première fois un détecteur Micromégas dans une chambre à projection temporelle à argon pur cryogénique (température de 87,2 kelvins).         Une chambre à projection temporelle (TPC) est un volume dans lequel les électrons ... Lire la suite »
Planck : première découverte d’un superamas de galaxies grâce au rayonnement fossile
16 septembre 2010
Communiqué de presse national: 15 septembre 2010
              Le satellite Planck vient de découvrir un superamas de galaxies grâce à son empreinte sur le rayonnement fossile, témoin des premiers instants de l’Univers. Il s’agit d’une première pour le satellite, qui a également révélé, avec une extrême précision, de nouveaux amas de galaxies.   Ces objets, qui abritent des centaines voire des milliers de galaxies, sont les ... Lire la suite »
Masse du Higgs  : nouvelles limites du Tevatron
05 août 2010
Les expériences CDF et D0 annoncent leurs nouveaux résultats de recherche du boson de Higgs.
Les physiciens travaillant sur les expériences CDF et D0 auprès de l'accélérateur Tevatron de Fermilab (Chicago), dont ceux de l’IN2P3/CNRS et de l’Irfu/CEA, ont annoncé leurs résultats les plus récents le 26 juillet lors de la conférence internationale en physique des hautes énergies ICHEP 2010 à Paris. Leurs mesures contraignent davantage la fraction du domaine de masse du boson de Higgs qui reste autorisée dans le modèle ... Lire la suite »
Le LHC monte les marches du Palais
29 juillet 2010
Paris a eu la primeur des premiers résultats de physique du LHC
Du 22 au 28 juillet, s’est déroulée au Palais des congrès de Paris la 35e conférence internationale de physique des hautes énergies (ICHEP), l’occasion pour les équipes du LHC de montrer leurs premiers résultats de physique. L’Irfu est engagé dans trois des quatre grandes collaborations qui ont installé leurs détecteurs aux points de collisions de l’anneau : Alice, Atlas et CMS. Nos équipes ont contribué ... Lire la suite »
Les physiciens de DZero au Fermilab mesurent une asymétrie significative entre matière et antimatière
20 mai 2010
Dans le cadre de l'expérience DZero(1) réalisée auprès de l'accélérateur Tevatron de Fermilab(2) (Chicago) et à laquelle participent le CNRS/IN2P3 et le CEA/Irfu, les physiciens ont mesuré une violation significative de la symétrie matière-antimatière dans le comportement des particules contenant des quarks b, appelées "mésons B" (ou "mésons beaux")(3), et ceci au-delà des prédictions du modèle ... Lire la suite »
L’Univers à la lumière rougie des chandelles
19 avril 2010
Les supernovas n’échapperont plus aux physiciens !
La collaboration SNLS (Supernova Legacy Survey, au télescope Canada-France-Hawaï) vient de publier une nouvelle méthode permettant de déterminer la vitesse de récession des supernovas, ces « chandelles standard » qui apparaissent dans l'Univers tout au long de son histoire. La nouveauté est de pouvoir étudier ces explosions cataclysmiques sans avoir recours à l'usage de la spectroscopie, trop gourmande en temps d'observation même sur les plus ... Lire la suite »
Un médaillé du CNRS à l'Irfu
14 avril 2010
Thierry Lasserre, physicien à l'Irfu, a reçu la médaille de bronze du CNRS du Palmares 2009
Le 14 avril, Thierry Lasserre a reçu la médaille de bronze du CNRS de la main de nouveau directeur de l'In2p3, Jacques Martino. Depuis 1954, le CNRS attribue chaque année  trois médailles à des chercheurs de renom ou à de jeunes scientifiques prometteurs. Celle de bronze récompense le premier travail d'un chercheur, qui fait de lui un spécialiste prometteur dans son domaine. Celui de Thierry Lasserre concerne la particule de matière la plus abondante ... Lire la suite »
Le satellite européen Planck achève son premier tour de ciel
24 mars 2010
Vers la carte haute résolution de la première lumière de l'Univers
Après son lancement le 14 mai 2009, le satellite Planck [1] observe en continu la voûte céleste et cartographie l'ensemble du ciel depuis le 13 août, pour obtenir la première image à très haute résolution de l'aube de l'Univers. Le satellite Planck vient de terminer son premier tour de ciel. Les premières images révèlent des détails insoupçonnés sur l'émission de gaz et de poussières dans notre propre galaxie. ... Lire la suite »
La GRIF est prête pour le LHC
02 mars 2010
Le LHC s'apprête à démarrer pour une première période de prise de données de deux ans qui va produire un flux et une quantité de données parmi les plus importants que l'homme ait jamais eu à traiter. Lors de récents tests en situation réelle, la grille de recherche d'Île-de-France (Grif) a répondu aux performances requises en permettant aux physiciens d'accéder aux données reconstruites seulement quatre heures ... Lire la suite »
Tokaï-Kamioka en une milliseconde : Les premiers neutrinos de T2K
16 février 2010
Fin janvier 2010, au Japon, les détecteurs du projet Tokai to Superkamiokande (T2K, [ti:tu:kei]), développés à Saclay, ont observé leurs premiers neutrinos. Ces détecteurs sont constitués de deux grandes chambres permettant de reconstruire les traces de particules chargées et caractérisent le faisceau de neutrinos. Dans cette expérience, les neutrinos sont créés par un faisceau de protons issu de l'accélérateur de Tokai. ... Lire la suite »
Des cuves extraordinaires pour voir des neutrinos
30 janvier 2010
Une société vosgienne, NEOTEC, a recu le prix de la « réalisation exemplaire » 2009 pour la réalisation de cuves très spéciales, au salon international Midest, en présence du Ministre de l'industrie, Monsieur Christian Estrosi. La réalisation primée fait partie d'un élément important  de l'expérience  Double-Chooz qui mesurera, avant la fin de cette année, des neutrinos émis par le ... Lire la suite »
Le beau réveil du géant ATLAS
23 décembre 2009
Après l'accident survenu sur l'accélérateur du LHC quelques jours après sa mise en service en 2008, la collaboration ATLAS était impatiente d'observer  de « vrais »  événements produits au centre du détecteur, et de faire fonctionner l'appareillage en conditions réelles. Après quelques jours d'essais avec un seul faisceau, Atlas enregistrait le 23 novembre ses premières collisions proton-proton, à ... Lire la suite »
Très bonnes collisions d’hiver pour CMS
23 décembre 2009
Depuis le redémarrage du LHC le 20 novembre, CMS a bénéficié des excellentes performances d'opération du collisionneur pour enregistrer de nombreuses données utiles à la vérification de son bon fonctionnement et à son étalonnage. CMS a démontré durant cette période la stabilité des conditions de travail du détecteur, ainsi que l'efficacité de sa chaîne d'analyse des données, depuis le ... Lire la suite »
Autant en emportent les wimps...
11 décembre 2009
Edelweiss-ID : des détecteurs innovants pour traquer la matière noire de la Voie lactée
  Les détecteurs de nouvelle génération de l'expérience de recherche de matière noire Edelweiss viennent de livrer leurs premiers résultats. Remarquablement fiables et robustes, ils permettent une excellente suppression de signaux parasites. A peine installés et pas encore au complet, ces nouveaux détecteurs permettent déjà à l'expérience d'être 10 fois plus sensible qu'auparavant dans sa capacité à mesurer ... Lire la suite »
Énergie noire : premières données du projet Boss
10 octobre 2009

Les premières données du sondage Boss (Baryon oscillation spectroscopic survey) ont été obtenues dans la nuit du 14 au 15 septembre. Cette expérience, dédiée à la recherche des oscillations de baryons, ouvre une nouvelle ère de recherche sur l'énergie noire et l'évolution de l'Univers. Elle implique notamment des équipes de l'IN2P3(1)/CNRS, de l'INSU(2)/CNRS et du CEA.

Un célibataire pour trois familles
14 septembre 2009
A Fermilab, la découverte d’un mode rare de production de quark top affermit le modèle standard de la physique des particules.
Le quark top est une particule élémentaire étonnante. Il est le plus lourd des six quarks du modèle standard de la physique des particules puisqu’il « pèse » autant qu’un atome d’or. Il est aussi particulièrement fugace et se désintègre en d’autres particules avant même de former des particules « composites » comme le font les autres quarks plus légers. Il a été découvert en 1995 ... Lire la suite »
Le MSS de T2K protège les aimants supraconducteurs de la ligne de faisceau
11 septembre 2009
Depuis le 23 Avril 2009, le MSS (Magnet Safety System) est opérationnel au J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex, Tokaï, Japon).    Le MSS, conçu et réalisé par l'Irfu / SIS, protège 28 aimants supraconducteurs à fonctions combinées (dipôles et quadripôles). Ces aimants, parcourus par un courant de 4400 A, courbent un faisceau de protons selon un arc de 90 degrés, dans un tunnel de 150 m de long. Les protons sont ... Lire la suite »
Les trajectographes TPC de l’expérience T2K au Japon se préparent à détecter des neutrinos
03 septembre 2009
  Les équipes d'ingénieurs et de physiciens de l'Irfu ont réussi l'intégration de deux grandes chambres, permettant de reconstruire les traces de particules chargées. Ces chambres caractériseront le faisceau de neutrinos de l'expérience T2K (Tokai to Kamiokande). Ce sont les premières grandes chambres TPC équipées de détecteurs de type micro-structure (Micromegas). La surface de détection de l'ensemble est très importante ... Lire la suite »
Accord pour les neutrinos des Ardennes
02 juin 2009
La deuxième phase de l'expérience internationale Double Chooz a été officiellement lancée, mercredi 20 mai. La déclaration d'intention signée par les quatre partenaires (CEA, CNRS, EDF, région Champagne-Ardenne) est le premier pas essentiel vers la construction du second détecteur consacré aux recherches sur les neutrinos, auprès de la centrale nucléaire de Chooz. Les participants avaient auparavant visité le site du ... Lire la suite »
Le taux d’explosion d’étoiles massives : notre Univers est-il en train de s’éteindre ?
25 mai 2009
La mesure la plus précise du taux de supernovas à effondrement gravitationnel dans l’Univers 3,7 milliards d’années avant notre ère vient d’être publiée
La collaboration SNLS (Supernova Legacy Survey, au télescope France-Canada-Hawaï) vient d'obtenir la meilleure mesure au monde du taux d'explosion des étoiles massives alors que l'univers n'était âgé que de 10 milliards d'années. Ce résultat, fruit d'un travail mené par une équipe de chercheurs du Service de physique des particules de  l'Irfu 1 au CEA-Saclay sur les trois premières années de données de SNLS, est crucial ... Lire la suite »
Boson de Higgs et supersymétrie : l'étau se resserre au Tevatron
22 avril 2009
Depuis que le modèle standard de la physique des particules est confronté à l'expérience,  rien n'a pu encore le faire vaciller. De toutes les particules qu'il décrit, seul le boson de Higgs n'a pas encore été découvert. Mais le modèle standard n'est vraisemblablement pas la théorie ultime : il n'intègre pas la gravitation et de nombreuses observations expérimentales restent  inexpliquées. Une nouvelle ... Lire la suite »
Antares : premières vues du ciel
17 avril 2009
Voilà maintenant plus de deux ans qu'Antares 1, télescope sous-marin immergé à 2500 mètres dans les abysses méditerranéens, scrute le ciel au travers de la Terre en détectant des neutrinos. Aujourd'hui plus d'un millier d'entre eux ont déjà été observés, permettant de dresser les premières vues du ciel et d'y rechercher des neutrinos cosmiques très énergétiques, témoins des ... Lire la suite »
Mesure de la masse du quark top : le Tevatron fait feu de tout bois.
06 avril 2009
Avant l'entrée en fonction du LHC, le Tevatron situé au Fermi National Accelerator Laboratory, Fermilab (près de Chicago, États-Unis) reste le collisionneur le plus puissant du monde et le seul endroit où le quark top1 peut être produit. L'expérience DØ vient de publier2 les résultats de mesure du taux de production de paires de quarks top-antitop. Cette quantité, dépendante de la valeur de la masse du quark top, permet de donner une ... Lire la suite »
Succès « cosmique » pour CMS
05 décembre 2008
CMS renforce sa préparation aux premières prises de données du LHC, en partie grâce aux contributions des équipes de l'Irfu.
Le 14 novembre 2008, le solénoïde géant de CMS a produit avec succès son champ nominal de 4 T . Ce succès couronne les efforts de l'Irfu dans la conception et la réalisation du plus grand solénoïde supraconducteur du monde. Pendant cette période d’environ un mois, les équipes de CMS ont effectué une campagne de prise de données cosmiques ininterrompue avec le détecteur dans les conditions nominales, collectant ainsi 300 ... Lire la suite »
Les premières données du LHC arrivent sur la grille de calcul
03 novembre 2008
Peu après le démarrage du LHC le 10 septembre 2008 à 9h30, les interactions des premiers paquets de protons avec des détecteurs de faisceaux ont permis aux détecteurs du LHC d’enregistrer leurs premiers événements. Le scénario préparé de longue date pour la distribution et le traitement des données a été mise en route dans la foulée avec la distribution des données vers le centre Tier0, puis vers les onze ... Lire la suite »
Conçu à l'Irfu, le plus grand aimant supraconducteur au monde vient d'être mis en service au Cern : Atlas détecte ses premiers muons
27 octobre 2008
Le Dapnia vient de connaître un double succès dans Atlas, la plus grande des expériences en cours de construction auprès du LHC au Cern. Un courant de 21 000 ampères a été injecté dans la nuit du jeudi 9 novembre 2006 dans les 8 bobines de l’aimant d’Atlas, soit 500 ampères de plus que le courant nécessaire pour produire le champ magnétique prévu. Tous les tests de fonctionnement ont été passés ... Lire la suite »
BaBar découvre l'êta-b
05 août 2008
l'état fondamental du bottomonium.
η b, c’est le nom de la particule récemment découverte par les physiciens de l’expérience BaBar. Cet état fondamental du «bottomonium», ensemble des particules formées d’un quark b et d’un antiquark b , était recherché depuis plus de 30 ans et a été identifié dans les désintégrations de la particule Y(3S), un état excité du bottomonium, à partir des dernières ... Lire la suite »
La chasse au boson de Higgs au Tevatron : le terrain se rétrécit
04 août 2008
Les physiciens des collaborations CDF et DZero,  en combinant leurs analyses sur les données prises ces cinq dernières années au Tevatron de Fermilab (Chicago),   ont fait un pas de plus vers la mise en  évidence du boson de Higgs, chaînon manquant tant recherché du modèle standard. CDF et DZero ont annoncé le 3 août  à la conférence internationale de physique des  hautes énergies de ... Lire la suite »
Douze lignes pour Antares
09 juin 2008
Á la recherche des neutrinos cosmiques
Dans la nuit du 30 mai 2008, les deux dernières lignes d’Antares ont été connectées et mises sous tension à 2500 m au fond de la Méditerranée, portant à douze le nombre de lignes de détection et marquant ainsi la fin de la construction du plus grand télescope sous-marin à neutrinos jamais réalisé. Immergées quelques semaines plus tôt, ces lignes rejoignent celles qui, depuis 2006, permettent de traquer les ... Lire la suite »
Une production record de positronium, étape vers l'étude de la pesanteur de l'antimatière
27 avril 2008
Un fait marquant commun Irfu - Iramis
Le positronium est un état lié entre un électron et son antiparticule, le positon. La production de nuages d’atomes de positronium dans le vide est une condition nécessaire pour réaliser de nouveaux types d’expériences en physique fondamentale sur la gravité et l’antimatière, mais offre aussi un intérêt certain comme sonde des matériaux poreux à l’échelle nanométrique. Une collaboration originale ... Lire la suite »
CPT ? pas brisé !
18 avril 2008
L'invariance de Lorentz à l'épreuve de l'expérience BaBar
L’expérience BaBar qui se déroule auprès de l’accélérateur PEP-II au SLAC (Californie) prend des données depuis dix ans et a accumulé une telle quantité d’événements qu’elle permet de sonder les aspects les plus subtils à mettre en évidence du modèle standard de la physique des particules et de la théorie quantique des champs. En analysant au fil du temps les systèmes particule-antiparticule ... Lire la suite »
Le proton : un coeur dur sous une peau douce
12 février 2008
 Le proton, un des éléments de base des noyaux atomiques, est constitué de quarks et de gluons. Mais peut-on photographier les gluons à l’intérieur du proton ? C’est-à-dire mettre au point une méthode qui donne accès à la répartition spatiale de ces composants dans le proton, donc à une échelle plus petite que le femtomètre (ou fermi, 10-15 m). Une première étape vient d’être ... Lire la suite »
Un monde moins macho
27 mai 2007
La matière noire de notre Galaxie n’est pas composée d’astres compacts. Ou, tout du moins, si une telle composante existe, elle y est très minoritaire. Tel est le diagnostic posé après plus de 12 ans d’observations par le programme Eros, auquel le Dapnia a apporté une contribution déterminante. Eros, tout comme d’autres programmes concurrents, trouve son origine dans une proposition astucieuse de recherche de la matière noire ... Lire la suite »
Les top du modèle standard peuvent être célibataires : D0 confirme
30 janvier 2007
Le 8 décembre dernier, les scientifiques de la collaboration D0 auprès du Tevatron à Fermilab (Etats-Unis), à laquelle participe une équipe du Dapnia, ont annoncé la production du quark top « célibataire ». Ce phénomène subatomique rare constitue un test important des prédictions du modèle standard, la théorie actuelle de la physique des particules. Les méthodes utilisées dans cette analyse ... Lire la suite »
Large Hadron Collider : Accord de financement pour l’accueil de physiciens américains et japonais dans les laboratoires français.
26 octobre 2006

Le CNRS/IN2P3, le CEA/DSM et le Ministère des Affaires Etrangères ont signé le 16 octobre dernier une convention pour l’accueil dans les laboratoires français de chercheurs américains et japonais participant aux programmes du Large Hadron Collider (LHC) au Cern près de Genève.

Micromegas au pays du Soleil levant
04 octobre 2006
L’expérience T2K (Tokai to Kamioka) située au Japon vise à mesurer les oscillations des neutrinos, étonnante propriété qu’ils ont de changer de type selon la distance parcourue. La collaboration internationale T2K vient de choisir d’équiper le détecteur « proche » de l’expérience, installé à Tokai, de chambres Micromegas, inventées au Dapnia. Il aura fallu un an de développements ... Lire la suite »
Record mondial pour l’aimant supraconducteur de l’expérience CMS
01 septembre 2006
CMS, l’expérience de physique des particules à la recherche du boson de Higgs auprès du LHC au Cern, à laquelle participe largement le Dapnia, vient d’être l’auteur d’un record mondial. En effet, lundi 28 Août à 12h25 mn, le solénoïde de CMS  a produit un champ magnétique de 4 teslas occupant un volume de plus de 460 m3. C’est la première fois au monde qu’un champ magnétique aussi intense ... Lire la suite »
Eros lève le voile sur les petites étoiles
11 juillet 2006
Le programme Eros conforte les modèles de notre galaxie
Au terme de douze années marquées de surprises, de contradictions et de rebondissements, les modèles des astrophysiciens ont eu raison des apparences : le nombre d’étoiles peu lumineuses de notre galaxie est conforme aux modèles déduits des observations dans le voisinage du Soleil, et bien inférieur à ce que les premières observations laissaient supposer. C’est à cette conclusion que viennent d’arriver trois programmes de ... Lire la suite »
Le télescope Antares ouvre les yeux vers le ciel
14 avril 2006
Communiqué commun CEA/Dapnia - CNRS/IN2P3 - Ifremer du 27 mars 2006
La première ligne de détection du télescope à neutrinos Antares, immergée à 2 500 mètres de profondeur, a été reliée par le robot téléopéré Victor 6000 de l’Ifremer à la station à terre de La Seyne-sur-Mer (Var), le jeudi 2 mars à 12 h 11. Quelques heures plus tard, Antares ouvrait pour la première fois ses yeux vers le ciel et détectait ses premiers muons*. Cette liaison marque la ... Lire la suite »
Les premiers pas d'Edelweiss II pour détecter la matière noire
14 avril 2006
Communiqué commun : CNRS-CEA du 24 mars 2006
L’expérience Edelweiss II* enregistre, depuis janvier 2006, ses premières impulsions. Edelweiss est une expérience dont le but est la détection des Wimps, particules de matière noire, dans le laboratoire souterrain de Modane (LSM, CNRS-CEA). Malgré d’excellentes performances, Edelweiss I avait une sensibilité limitée par le bruit de fond des neutrons ambiants. Avec Edelweiss II, il va être possible de gagner un facteur 100 sur la ... Lire la suite »
On a découvert un accélérateur cosmique en pleine action
14 avril 2006
Dans le numéro de Nature du 9 février 2006, la collaboration Hess annonce la détection d’une source de rayonnement gamma diffus au voisinage du centre de la Voie lactée. Ce réseau de 4 télescopes d’un genre particulier permet de cartographier pour la première fois les sources de rayons gamma dans l’Univers. Les propriétés de ces rayons gamma suggèrent qu’ils sont produits par des protons fortement ... Lire la suite »
Le CEA s’associe à l’effort international sur le collisionneur Clic
13 février 2006
Les accélérateurs qui succéderont au LHC au Cern ont besoin dès maintenant d’un effort important de recherche et de développement. Cette phase se concrétise dès aujourd’hui sous la forme de collaborations internationales. Le CEA vient de s’associer à cet effort par la signature d’un accord portant sur la réalisation de CTF3, la plateforme d’essai de Clic, un des futurs collisionneurs linéaires en cours ... Lire la suite »
Comment transformer les exoplanètes en stars.
09 février 2006
Pour la première fois, on a découvert une exoplanète que l’on peut qualifier de « grande sœur » de la Terre. Les médias se sont faits l’écho à juste titre de cette grande première due à la collaboration internationale « Planet ». Cependant cette découverte n’est pas seulement remarquable par son contenu, mais aussi par la nouveauté de la méthode utilisée, celle des micro-lentilles ... Lire la suite »
Le géant d'Atlas est libéré
11 octobre 2005
Atlas, l'expérience de recherche du boson de Higgs auprès du LHC au Cern, vient de franchir une étape majeure de sa construction. La structure mécanique de son aimant toroïdal géant a été libérée de son berceau de construction avec succès, le jeudi 29 septembre 2005 à 18 heures. Le détecteur de muons d'Atlas contient le plus grand aimant du monde conçu par le CEA au sein du Dapnia , laboratoire de recherche sur les lois ... Lire la suite »
22000 ampères dans la plus grande bobine supraconductrice du monde !
15 septembre 2004
Les détecteurs de physique comme ceux du futur LHC au Cern nécessitent des champs magnétiques intenses qui courbent la trajectoire des particules afin d’en mesurer la quantité de mouvement. Le système magnétique du détecteur Atlas du LHC est formé de plusieurs aimants supraconducteurs à la température de l’hélium liquide, soit –269 °C. Il comprend un toroïde central, deux toroïdes d’extrémité et un solénoïde central. Les huit bobines du toroïde central font chacune 25 m de long sur 5 m de large, et leur alimentation ... Lire la suite »
La théorie de l'oscillation des neutrinos confirmée par K2K
18 août 2004
Les neutrinos, postulés en 1930 et découverts en 1956, restent mystérieux par bien des côtés. On a pu néanmoins montrer qu’il en existe trois variétés (ou saveurs) associées aux trois leptons chargés connus : l’électron et ses deux partenaires plus lourds, le muon et le tau. Si les neutrinos ont une masse, la théorie prédit alors la possibilité de transition (ou oscillation) d’une saveur à l’autre. Les propriétés de ces oscillations sont fondamentales pour la théorie des constituants élémentaires de la matière, et ... Lire la suite »
Les cercles de l'étoile disparue ...
23 juin 2004
Ou l'écho des étoiles mortes
L'expérience Eros recherche d'éventuels objets sombres et très massifs dans notre galaxie afin d'élucider la nature de la mystérieuse « matière noire », son principal constituant. Les physiciens scrutent pour cela dans le ciel austral les deux Nuages de Magellan dont ils surveillent les étoiles quasiment une à une. Il y a quelques mois, le groupe Eros du Dapnia a remarqué un curieux phénomène : dans une zone du ciel pas plus grande qu'un quart de pleine lune, la luminosité de quelques étoiles parmi des dizaines de ... Lire la suite »
Le triangle des B...
17 juin 2004
L'expérience BaBar à laquelle participe un groupe de physiciens du Dapnia vient de montrer l'extraordinaire robustesse du modèle standard de la physique des particules en étudiant les désintégrations extrêmement rares de particules - les mésons B - dans lesquelles intervient un phénomène subtil lié aux propriétés de l'antimatière - la violation de CP. Cette expérience qui prend ses données auprès de l'accélérateur PEP II du SLAC en Californie a pu montrer la compatibilité des diverses mesures effectuées ces dernières ... Lire la suite »
Trajectoires contrôlées au Cern !
24 mars 2004
Une nouvelle étape pour la validation des méthodes de reconstruction des trajectoires des muons dans le spectromètre de l'expérience Atlas vient d'être franchie grâce à l'importante contribution du Dapnia à la conception et la réalisation du système d'alignement des chambres à fils et à sa validation expérimentale dans des tests auprès d'un faisceau de muons au Cern. Ces tests en vraie grandeur ont porté sur un ... Lire la suite »