Le 9 janvier 2018, le consortium APPEC a publié son troisième plan de stratégie européenne valable pour la période 2018-2026. L’APPEC, en charge de promouvoir la coopération et la collaboration de tous les acteurs impliqués dans le domaine des astroparticules, présente 21 recommandations pour les prochaines années. Ce rapport comporte par ailleurs six chapitres de présentation de l’état de l’art de ce domaine de recherche relativement récent mais aux découvertes révolutionnaires, dont quatre récompensées par des prix Nobel, comme la détection directe d’ondes gravitationnelles.
La physique des astroparticules est un domaine de recherche à l’intersection de l’astronomie, de la physique des particules et de la cosmologie. Ce champ de recherche est à l’origine depuis 2001 de découvertes majeures : quatre prix Nobel mais aussi la dernière révolution, la première détection directe des ondes gravitationnelles. Il existe aujourd’hui un large champ de découvertes possibles dans les domaines de la matière noire, de la désintégration double-beta mais aussi d’avancées importantes grâce aux observatoires de neutrinos et de rayons cosmiques de hautes énergies.
Mais toutes ses avancées ne peuvent se faire sans un investissement régulier et les prochaines générations d’infrastructure de recherche doivent être financées dès à présent. L’Europe doit donc définir une stratégie claire, c’est la raison de la création du consortium nommé APPEC (Astroparticle Physics European Consortium) en 2001. Outre ses missions de promotion des coopérations et de coordination, APPEC établit régulièrement un plan de stratégie européenne du domaine.
Investissements annuels (hors main d’œuvre) anticipés par les agences de financement européennes dans les prochaines années.
Le troisième plan de stratégie européenne
Le troisième plan de stratégie a été présenté à la Commission Européenne et à la communauté astroparticules et publié lors d’une conférence de lancement organisée le 9 janvier 2018 à Bruxelles. Il présente les 21 recommandations établies suite aux deux journées de conférences organisées à Paris en avril mais aussi une vision générale de ce champ de recherche. Composé de 66 pages, le rapport contient notamment six chapitres proposant un état de l’art des connaissances à travers :
Connecter l’infiniment grand et l’infiniment petit
En acquérant de nouvelles connaissances et une compréhension des plus petites particules qui voyagent à travers le cosmos, la physique des astroparticules permet non seulement d’élucider certaines des questions les plus intrigantes sur notre Univers, telles que la nature de la matière noire et l’énergie noire ou les propriétés des neutrinos mais aussi de développer des technologies profitant à la vie quotidienne des gens comme la navigation GPS.
L’univers extrême : une approche multi-messagers
En astroparticules, il n’y a jamais trop d’informations. Plus le spectre des particules examinées et analysées est large, plus il est possible de d’analyser conjointement les observations et ainsi comprendre l’Univers dans ses états les plus extrêmes et ses phénomènes les plus fascinants. L’approche « multi-messager » combinant les rayons cosmiques de haute énergie, les rayons gamma, les neutrinos et les ondes gravitationnelles permet ainsi de mieux connaitre notre Univers.
Les mystérieux neutrinos
De toutes les particules élémentaires qui forment l’Univers et de tous les messagers étudiés par la physique des astroparticules, c’est probablement le neutrino qui reste la particule la plus énigmatique. Les principales recherches actuelles tentent de connaître ses caractéristiques telles les masses des différents types de neutrinos. D’autres expériences complémentaires s’intéressent elles aux informations portées par les neutrinos, messagers du cosmos des premiers instants.
L’univers primordial
L’Univers primordial, un lieu et un temps d’une violence inimaginable, de forces extraordinaires dont il est encore possible aujourd’hui de détecter les traces, recèle de nombreux secrets cruciaux pour la compréhension du passé, du présent et du futur. La physique des astroparticules est un outil clef pour percer certains de ces secrets.
L’univers sombre
Rien n’est plus intriguant que ce qui ne peut pas être vu, surtout si ce qui ne peut être vu est un élément clef pour comprendre comment l’Univers fonctionne et quel est son futur. La physique des astroparticules peut aider à résoudre les mystères de la matière noire et de l’énergie noire qu’aucune particule élémentaire connue ne peut expliquer à ce jour et pourrait ouvrir une nouvelle branche de la physique en dehors de nos modèles actuels.
21 recommandations pour l’avenir
Le rapport présente 21 recommandations réparties selon trois catégories. Tout d’abord 13 recommandations scientifiques liées aux programmes de recherche où le consortium ré-affirme son soutien aux expériences de détection directe de la matière noire, à la collaboration CTA ou encore à la recherche sur les Wimps. Le consortium pousse l’Europe à participer à des projets tels Hyperkamiokande et Desi mais aussi à la construction d’un centre de théorie d’astroparticules dans l’un de ses pays membre.
Ensuite, le rapport de stratégie liste 5 recommandations concernant des questions organisationnelles entre la communauté d’astroparticules européenne et d’autres communautés, la Commission européenne mais aussi concernant l’ouverture de ce champ disciplinaire vers d’autres acteurs notamment à travers des cycles de conférences interdisciplinaires.
Enfin, en ce qui concerne les aspects plus sociétaux trois pistes d’amélioration ont été identifiées: l’équilibre entre les hommes et les femmes, le partage d’information et la sensibilisation du grand public aux enjeux de la recherche. Le développement de la communication passe aussi par l’utilisation des réseaux sociaux et d’Internet, afin de développer les collaborations entre chercheurs, laboratoires, industries et éducation.
Contacts: Gautier Hamel de Monchenault, Sylvie Leray
