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 ...
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.
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.
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)
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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 réalisation d’un tel accélérateur s’intensifient au niveau mondial, un pas important a été franchi à DESY (Allemagne) avec la mise ... Lire la suite » |
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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 à la mise au point d'une source intense de positons, ce qui interesse plusieurs domaines industriels de pointe. Une start-up est en cours de montage pour exploiter ce ... Lire la suite » |
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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 été établi grâce au rôle majeur des scientifiques du Service de Physique des Particules (SPP) et du Service d'Astrophysique-AIM du CEA-Irfu. Par ... Lire la suite » |
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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 formes ou saveurs :
électron, muon et tau. Il est possible de produire un neutrino d'une saveur et de
le détecter un peu plus loin sous une autre forme. ... Lire la suite » |
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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 d’observation, un dans l’hémisphère sud, un dans l’hémisphère nord. Ce nouvel observatoire comprendra plusieurs dizaines de ... Lire la suite » |
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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 expériences ATLAS et CMS sur le LHC au CERN. La quatrième est remportée par l’observation du mouvement des amas de galaxies par l’expérience BOSS. ... Lire la suite » |
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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 Noire. Ils ont utilisé pour cela une nouvelle technique permettant de dresser une carte en trois dimensions de l’Univers lointain. Ce résultat est en ligne ... Lire la suite » |
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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 classes de sources de rayons gamma de hautes énergies (trous noirs supermassifs, pulsars, sursauts gammas,…) ainsi que de sonder les lois de fondamentales de la ... Lire la suite » |
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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 s'interpréter comme une indication de la présence du boson de Higgs, soit comme une fluctuation statistique du bruit de fond. La précision des résultats, en combinant ... Lire la suite » |
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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 exacte, cette découverte représente une étape cruciale dans la compréhension de l'univers et de la ... Lire la suite » |
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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 d'événements entre 115 et 135 GeV. Même si cet excès peut être encore interprété comme une fluctuation statistique, il est compatible avec un ... Lire la suite » |
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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 utilisent, pour le moment, la moitié de la statistique accumulée au Tevatron par l’expérience. Elles se poursuivront jusque fin 2012 et ... Lire la suite » |
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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 accélérateurs de JPARC." déclare Marco Zito, reponsable de l'expérience T2K à l'Irfu.
Début janvier, ce fut l'heure ... Lire la suite » |
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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 festival.
Les meilleures films seront récompensées par le Jury du festival lors de la soirée Palmarès le 17 avril 2012 qui se tiendra ... Lire la suite » |
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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 étudiants de niveau L3 ou équivalent, les savoirs et l’expérience autour des thématiques de recherche de nos instituts : physique nucléaire, ... Lire la suite » |
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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 venue parachever ce travail. l’objectif est à présent d’assembler ce détecteur deux fois plus vite que le premier pour qu'il soit ... Lire la suite » |
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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.
L’équipe menée par P.Pérez de l’Irfu/SPP, qui travaille depuis 7 ans à la conception de l’expérience, vient de voir ses efforts ... Lire la suite » |
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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 marquer un progrès sensible dans la quête du boson de Higgs, mais ne suffit pas pour trancher sur l’existence ou la non-existence de cette insaisissable ... Lire la suite » |
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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, Borexino, SNO+, ou LENA.
Rappel du contexte:
En janvier 2011 le groupe Double Chooz de l’Irfu a publié des résultats surprenants sur le flux ... Lire la suite » |
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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 l'oscillation des neutrinos, cette aptitude qu'ont ces particules de changer de forme dans leur déplacement, et pourraient ouvrir des perspectives pour expliquer pourquoi ... Lire la suite » |
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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 d’une « lab-wide party » où tous les anciens et actuels collaborateurs du Tevatron on célébré ... Lire la suite » |
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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 2007. Les scientifiques du CEA sont largement associés aux objectifs scientifiques de ces deux missions mais également à la construction des différents ... Lire la suite » |
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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 ainsi à la quête centenaire des origines du rayonnement cosmique.
Les neutrinos sont des particules qui interagissent très peu avec la ... Lire la suite » |
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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 Survey). Cette carte en trois dimensions montre la position dans l’espace et dans le temps des nuages de gaz d'hydrogène intergalactique. Elle a été ... Lire la suite » |
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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 de 99%, de ce phénomène constituerait une découverte majeure dans la compréhension de la physique des particules ... Lire la suite » |
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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 travaillent dans le domaine des sciences et technologies des accélérateurs de particules en Europe et ont ressenti le besoin de structurer la Recherche et ... Lire la suite » |
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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 résultats des expériences d’oscillations de neutrinos effectuées jusqu’à présent auprès des réacteurs, se ... Lire la suite » |
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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 astrophysiciens ont pu détecter les nouveaux amas grâce à l'empreinte laissée dans le rayonnement de fond de l'univers par le gaz chaud des amas. ... Lire la suite » |
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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 colloque international qui se tient du 11 au 14 janvier 2011 à la Cité des Sciences et de l'Industrie de la Villette (Paris).
Lire le communiqué de presse ... Lire la suite » |
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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 d’une grande partie du ciel en cinq couleurs et d’une qualité sans précédent (couverture du ciel, profondeur, précision de la mesure des ... Lire la suite » |
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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 réglage début 2011 la collaboration partira à la chasses aux neutrinos, pour une première moisson espérée mi-2011.
Le groupe ... Lire la suite » |
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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 grande précision et très rapide. En plaçant le détecteur en développement au centre du télescope, l’utilisateur connaîtra ... Lire la suite » |
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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 d’ionisation produits par le passage de particules chargées sont guidés par un champ électrique uniforme et dérivent jusqu’aux détecteurs ... Lire la suite » |
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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 plus grandes structures connues de l’Univers. Grâce à ces données, les scientifiques espèrent mieux comprendre comment la matière noire ... Lire la suite » |
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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 standard de la physique des particules. CDF et D0 excluent ainsi un boson de Higgs ayant une masse entre 158 et 175 GeV/c2. De plus en plus d’indices pointent vers une ... Lire la suite » |
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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 tout particulièrement à quelques analyses fondamentales pour la maîtrise des détecteurs dont les performances sont plus qu’à la hauteur ... Lire la suite » |
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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 grands télescopes de la planète. Près de la moitié du millier de supernovas qui ont été observées par l'expérience SNLS ... Lire la suite » |
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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. Des scientifiques du CEA-Irfu, au sein d'une large collaboration internationale, travaillent actuellement sur l'extraction et l'exploitation des catalogues d'objets ... Lire la suite » |
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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 après qu'elles aient été enregistrées au Cern. En 2010, la quantité de données à traiter sera cent fois plus importante. Les ... Lire la suite » |
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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. Ces mêmes neutrinos sont mesurés 300 km plus loin, à Kamioka, dans une grande cuve d'eau de 40 m de diamètre et de hauteur, qui a ... Lire la suite » |
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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 réacteur de la centrale nucléaire de Chooz dans les Ardennes.
Les enceintes acryliques : une belle mécanique de l'expérience ... Lire la suite » |
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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 l'énergie d'injection dans le LHC (450 GeV par faisceau, soit 900 GeV dans le centre de masse de la collision). Les analyses ont permis de reconstruire des particules ... Lire la suite » |
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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 détecteur jusqu'aux équipes d'analyse à travers le monde, et ceci en dépit de conditions de faisceaux changeant très rapidement. ... Lire la suite » |
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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 une interaction de « wimp»1 , particule massive interagissant faiblement, candidate à la matière noire. ... Lire la suite » |
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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 par les expériences D0 et CDF au Fermilab près de Chicago, le seul accélérateur de particule suffisamment puissant pour produire cette particule ... Lire la suite » |
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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 destinés à produire des neutrinos envoyés vers le détecteur Super-Kamiokande, à 295 km à l'ouest de Tokai, en passant sous la surface de la ... Lire la suite » |
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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 (presque 9m²) et le nombre de canaux d'électronique en proportion (124000). L'Irfu a réalisé l'ensemble du système de détection des ... Lire la suite » |
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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 premier détecteur, actuellement en construction. Il devrait détecter les premiers neutrinos issus de la centrale dès la fin de l'année et cherchera ... Lire la suite » |
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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 pour compréhension de l'origine et de l'évolution des éléments chimiques dans le milieu interstellaire. Cette mesure semble indiquer qu'il y a ... Lire la suite » |
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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 invariance, appelée supersymétrie, a été proposée dans les années 1970. Elle associe entre elles des particules ayant des spins ... Lire la suite » |
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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 phénomènes les plus violents de l'Univers.
Les neutrinos sont des particules qui interagissent très peu avec la matière. Émis dans les ... Lire la suite » |
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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 prédiction sur cette masse dans le cadre du modèle standard3. Découvert en 1995 au Fermilab, le quark top reste un sujet de recherche très actif. Les ... Lire la suite » |
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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 millions d'événements. Cette réussite a permis de mettre en valeur des compétences spécifiques à l’Irfu, notamment en matière ... Lire la suite » |
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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 centres Tier1 et enfin vers les centres Tier2.
C’est ainsi que les premières données sont arrivées au centre de calcul de Lyon (Tier1 ... Lire la suite » |
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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 avec succès pour ce qui constitue désormais le plus grand aimant supraconducteur au monde. Ce succès récompense l’engagement du Dapnia dans la ... Lire la suite » |
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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 données prises en 2008 par l’expérience BaBar. La mesure précise des caractéristiques de cette nouvelle particule est déterminante pour le ... Lire la suite » |
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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 Philadelphie que la combinaison de leurs analyses combinées exclut avec une grande probabilité (95%) que la masse du boson de Higgs se situe autour de 170 ... Lire la suite » |
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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 neutrinos cosmiques, témoins des phénomènes les plus violents de l’Univers. Cet événement récompense les efforts de la ... Lire la suite » |
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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 regroupant entre autres des physiciens de l’Irfu et de l’Iramis du CEA-Saclay a réussi à produire ce positronium à un taux record dans des ... Lire la suite » |
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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 de mésons B produits en abondance, une équipe de chercheurs à laquelle participe l’Irfu/SPP a pu ainsi montrer que puisque l’Univers ne ... Lire la suite » |
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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 spécifiques et de tests aux ingénieurs-chercheurs et techniciens des services Sédi, SIS et SPP du Dapnia pour démontrer que Micromegas était ... Lire la suite » |
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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 est produit dans un si grand volume. Cette performance est loin d’être anecdotique pour CMS, puisqu’il s’agit là du champ nominal prévu ... Lire la suite » |
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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 recherche de la distribution des astres sombres dans notre galaxie. Un article majeur dans Astronomy & Astrophysics de juillet 2006 explique comment ... Lire la suite » |
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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 naissance effective du détecteur Antares, le premier télescope à neutrinos de haute énergie en mer profonde dans l’hémisphère ... Lire la suite » |
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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 sensibilité à la découverte des Wimps et de tester une grande variété de modèles proposés dans le cadre des théories de ... Lire la suite » |
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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 accélérés au centre de la Galaxie. Des chercheurs du Dapnia participent à la collaboration internationale Hess, située en Namibie, qui rassemble une centaine de ... Lire la suite » |
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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 nécessite un courant de 20500 ampères ! Pour garantir le fonctionnement des aimants supraconducteur, on procède à des essais avec des courants d’intensité supérieure à celle ... Lire la suite » |
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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 pourraient jouer un rôle-clé dans l'ascendant pris par la matière sur l'antimatière au commencement de l'Univers. L’expérience japonaise K2K à laquelle participe le Dapnia vient ... Lire la suite » |
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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 millions variait simultanément. Et cette étonnante variation avait lieu sur des arcs de même centre dont la taille grandissait avec le temps à une vitesse supérieure à celle de ... Lire la suite » |
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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 années autour de la violation de CP. Ces nouveaux résultats montrent une fois de plus à quel point le modèle standard de la physique des particules est cohérent. Ils nous ... Lire la suite » |
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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 ensemble de chambres correspondant à un centième de ce que contiendra le détecteur final. Les premiers résultats indiquent d'ores et déjà ... Lire la suite » |