12 octobre 2021

Les planètes qui sont fortement irradiées par leurs étoiles hôtes développent des atmosphères étendues qui peuvent être sondées pendant les transits. Ces atmosphères subissent la photoévaporation qui peut entraîner des modifications significatives de la masse et de la composition des planètes si elle se poursuit pendant plusieurs giga-années. Ces planètes sont donc précieuses pour comprendre l'évolution planétaire. L’étude de la photoévaporation des exoplanètes pourrait nous renseigner sur l’évolution des atmosphères des planètes de notre système Solaire dont les premières atmosphères auraient été façonnées par ce phénomène. Les exoplanètes nous permettent donc d'étudier ce processus au moment où il se produit. Une collaboration internationale s’est intéressée au système HAT-P-32 (composé de l’étoile du même nom et d’une exoplanète nommée HAT-P-32b) en étudiant deux raies d’absorption : l’hydrogène et l’hélium. Cela leur a permis d’identifier des différences remarquables au cours du transit à la surprise des scientifiques qui pensaient que les Jupiters chauds étaient plutôt stables à la photoévaporation. Bien que cette affirmation reste généralement vraie, HAT-P-32b fait exception à cette règle et montre que notre compréhension de l'évolution planétaire reste incomplète !

14 septembre 2021

 

Le 1er juin 2021, la solution logicielle open source Gammapy a été sélectionnée par l’observatoire CTA (Cherenkov telescope array) comme outil d’analyse de haut niveau (Science Tools) pour la réduction et modélisation des données collectées par son futur réseau de télescopes en cours de déploiement au Chili et dans les îles Canaries. Gammapy a bénéficié de la participation de quelques 70 scientifiques du monde entier avec une forte implication de laboratoires allemands et français, dont le département d’astrophysique à l’Irfu (Irfu/DAp).

A travers des contributions sur les méthodes d'analyses et la visualisation des données ainsi qu'une place au comité de pilotage, le DAp a pu contribuer à ce succès.

 

09 juin 2021

Une équipe internationale conduite par plusieurs chercheurs du LFEMI/DAp/CEA vient de publier une étude éclairant les mécanismes de formation des grains interstellaires dans les galaxies. C'est l'un des résultats phares de la collaboration européenne DustPedia, regroupant une trentaine de personnes dans six laboratoires : le DAp du CEA-Saclay, l'IAS à Orsay, l'Université de Gand, l'Université de Cardiff, l'Observatoire de Florence et l'Observatoire d'Athènes.

04 juin 2021

Le 29 août 2019, les scientifiques de la collaboration H.E.S.S. enregistrent une explosion cosmique parmi les plus brillantes jamais observées dans l’Univers. Ce sursaut gamma a émis les photons les plus énergétiques jamais détectés dans ce type d’événement. Sous la direction des chercheurs de l’Irfu, les observations ont continué pendant plusieurs jours. L’analyse des données recueillies remet en question l’origine des rayons produits lors de l’explosion. Ces résultats font l’objet d’une publication par l'équipe internationale à laquelle participent des chercheurs du CEA et du CNRS dans la revue Science le 4 juin 2021.

H.E.S.S. , situé en Namibie, est un système de cinq télescopes atmosphériques imageurs Cherenkov qui étudie les rayons cosmiques depuis 2003. En 2016, les caméras des quatre premiers télescopes  ont été entièrement remises à neuf en utilisant une électronique de pointe et en particulier la puce de lecture NECTAr conçue par un laboratoire du DEDIP/Irfu.

L'analyse de ce sursaut gamma exceptionnel a été pilotée par un physicien du groupe d'astroparticules du DPHP/Irfu.

01 juin 2021
Les cryomécanismes ICAR qui équiperont l’instrument METIS sur le plus grand télescope du monde : l’ELT à l’horizon 2029 viennent de passer avec succès la revue finale de conception devant un comité d’experts de l’ESO.

Issus d’une ligne de produits initiée en 1997 pour les développements liés au projet VISIR (VLT Imager and Spectrometer for mid Indra Red), les cryomécanismes du CEA nommés ICAR (Indexed Cryogenic Actuator for Rotation) équiperont l’instrument METIS sur le plus grand télescope du monde : l’Extremely Large Telescope (ELT) à l’horizon 2029. Pour cette cinquième génération de mécanismes (2004 VISIR, 2010 MIRI, 2012 CAMISTIC, 2017 EUCLID), les équipes de l’Irfu ont dû revoir l’architecture de ces mécanismes afin de réduire significativement leurs coûts de fabrication, sans en dégrader les performances (répétabilité de positionnement de 15µrad pic à pic). Les cryomécanismes ICAR viennent de passer avec succès la revue finale de conception devant un comité d’experts de l’ESO (European Southern Observatory). Fort de ce succès, le projet va pouvoir entrer en phase d’approvisionnement pour les modèles de qualification et de série.

Voir : la vidéo des étapes de conception et d'assemblage du prototype sur la période 2018-2021

01 juin 2021
Le prix MCAA 2020 lui a été décerné pour son parcours d’excellence dans la collaboration Euclid et son engagement dans la communauté scientifique

Le prix MCAA (Marie Curie Alumni Award) 2020 a été décerné à Valeria Pettorino pour son parcours d’excellence (CEA/Irfu, Saclay) pour ses travaux dans la collaboration Euclid et son engagement dans la communauté scientifique à travers différentes activités de mentorat, d’organisation d’événements, de communication et plus récemment de diplomatie scientifique. Ce prix est remis par l’association MCAA qui est un réseau international de tous les chercheurs ayant reçu une bourse Marie Curie.

Voir : Valeria Pettorino parle de l'énergie noire : de la théorie aux données

28 mai 2021
La caméra MXT de la mission SVOM vient d'être assemblée et livrée par le CEA

Une caméra à rayons X, destinée à équiper le satellite sino-français SVOM, vient d'être assemblée et livrée par les scientifiques et techniciens de l'Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'univers (CEA/ Irfu). Ce prototype de haute technologie captera les photons de haute énergie (rayons X) émis lors de l’explosion d’étoiles massives ou la fusion d'astres denses. La caméra, particulièrement compacte et innovante, intègre dans un volume très limité, une chaîne de détection complète, un contrôle thermique actif et une roue à filtre. Elle va être placée au foyer d'un télescope de 1,15 m de longueur pour constituer le MXT (Microchannel X-ray Telescope). Avec un champ de vue de 1 degré carré, pour seulement 35 kg de masse, le télescope MXT, muni d'une optique originale "à facettes"inspirée des yeux de homard, va permettre de localiser, avec une précision meilleure que 2 arcmin, la position des plus puissantes explosions cosmiques de l’Univers. Après différents  essais, dont une campagne d’étalonnage en Allemagne, l'ensemble sera expédié en Chine en novembre 2021 pour être intégré au satellite SVOM dont le lancement est prévu fin 2022.

Voir : la vidéo du montage de la caméra MXT en salle blanche

27 mai 2021
Des simulations numériques retracent l'origine des fusions de trous noirs stellaires

Depuis la détection par les interféromètres de la collaboration LIGO-Virgo d’ondes gravitationnelles provenant de la fusion de deux trous noirs, les binaires de trous noirs comptent parmi les objets célestes qui intriguent le plus les scientifiques. Une équipe d’astronomes, dont des chercheurs du Département d’Astrophysique/ Laboratoire AIM du CEA Paris-Saclay et du laboratoire APC, ont déterminé, grâce à plus de 60 000 simulations numériques d’évolutions stellaires, les caractéristiques des progéniteurs à l’origine des fusions de binaires de trous noirs de masse inférieure à 10 masses solaires. Selon cette étude, une phase dans l’évolution du système binaire dite phase d’enveloppe commune joue un rôle essentiel dans le processus conduisant, ou non, à la fusion des deux trous noirs. Ces travaux font l’objet d’un article à paraître dans la revue Astronomy & Astrophysics.

28 avril 2021

Une collaboration internationale menée par une équipe du Département d’Astrophysique/Laboratoire AIM du CEA-Irfu a permit de prédire et de caractériser la signature attendue des champs magnétiques internes dans les étoiles grâce à leur sismologie - l'astérosismologie. Cette étude démontre que grâce aux excellentes données des satellites Kepler (NASA), TESS (NASA) et bientôt PLATO (ESA), nous sommes potentiellement en mesure de détecter les champs magnétiques dans le coeur des étoiles géantes rouges (qui sont les descendantes des étoiles de faibles masses telles que notre Soleil et de masses intermédiaires inférieures à ~8 masses solaires). Les résultats sont publiés dans deux articles dans la revue spécialisée Astronomy & Astrophysics.

22 avril 2021

Une équipe internationale incluant des chercheurs du département d'Astrophysique (DAp) du CEA/Irfu, travaillant en particulier au laboratoire Dynamique des Etoiles, des (Exo)planètes et de leur Environnement (LDE3) a pu démontrer que les étoiles tournent plus vite que prévu en vieillissant. En utilisant des techniques d'astérosismologie (l’étude des étoiles grâce à la caractérisation de leurs modes d’oscillation par des méthodes sismiques), les chercheurs ont pu analyser pour la première fois un échantillon complet de 91 étoiles couvant des âges de 1 à 13 milliards d’années. Ces données confirment bien que les étoiles les plus âgées freinent moins efficacement leur rotation. Cette découverte apporte un nouvel éclairage sur l’évolution de la rotation des étoiles et devrait permettre de calculer plus exactement l’âge des étoiles. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature Astronomy du 22 avril 2021.

28 février 2021
Un prix européen pour des contributions révolutionnaires en astrophysique stellaire

Le prix MERAC 2021 du meilleur début de carrière en astrophysique théorique vient d'être décerné au Dr Antoine Strugarek (CEA Saclay, France) pour ses contributions révolutionnaires en astrophysique stellaire, en particulier pour ses travaux sur la théorie de la dynamo, les prédictions des éruptions solaires et pour des recherches pionnières sur les interactions étoile-exoplanète. Ce prix de la fondation MERAC (Mobilisation pour la Recherche Européenne en Astrophysiqe et Cosmologie) est décerné chaque année par la Société Européenne d'Astronomie (ESA).

10 février 2021

L'imagerie des planètes autour d'étoiles proches qui pourraient potentiellement maintenir la vie est devenue une possibilité grâce aux résultats d'une équipe internationale d'astronomes publiés dans la revue Nature Communications. En utilisant un nouveau système développé pour l'imagerie d'exoplanètes dans l'infrarouge moyen, en combinaison avec une très longue période d'observation, les chercheurs ont atteint la capacité de détecter directement par imagerie des planètes d'environ trois fois la taille de la Terre dans les zones habitables des étoiles proches. Cette expérience, appelée NEAR (pour Near Earths in the AlphaCen Region), a été réalisée à l'aide de VISIR, une caméra infrarouge moyen construite par le Département d'Astrophysique du CEA-IRFU. L'instrument VISIR a été adapté sur un grand télescope de 8 m VLT UT4 (Yepun) au Chili, avec un dispositif spécifique de blocage de la lumière des étoiles et un système d'optique adaptative intégré pour corriger la turbulence atmosphérique. Une planète potentielle de la taille de Neptune à Saturne en orbite autour d'Alpha Centauri a peut-être été identifiée mais nécessite encore une confirmation supplémentaire.

Voir la vidéo : Breakthrough Watch/NEAR

03 février 2021
Une distinction de l'Institut Américain de Physique pour une contribution internationale en astropysique

L'Institut Américain de Physique vient de désigner l'astrophysicienne Catherine Cesarsky comme lauréate du prix John Torrence Tate 2020 pour son rôle international majeur dans la direction des grands observatoires astronomiques et d'autres organisations prestigieuses comme l'Union astronomique internationale. Le prix Tate, en hommage au physicien étasunien John Torrence (1889-1950), est décerné tous les deux ans à des scientifiques non étasuniens pour leur leadership, leurs apports à la recherche et leur contribution remarquable au service de la communauté internationale de la physique.

Catherine Cesarsky, Haut commissaire à l'énergie atomique de 2009 à 2012 et aujourd'hui Haut-Conseiller Scientifique auprès de l’Administrateur Général, a dirigé le Département d'Astrophysique du CEA de 1985 à 1993, puis la Direction des Sciences de la Matière de 1994 à 1999, avant d'être portée à la tête de l'Observatoire Européen Austral (ESO) de 1999 à 2007 où elle a notamment supervisé la fin de la construction et la mise en exploitation du Very Large Telescope (VLT). Elle a présidé l’Union astronomique internationale (UAI) de 2006 à 2009 et vient d'être nommée le 3 Février 2021 à la tête du Conseil du Square Kilometer Array Observatory, le plus grand radiotélescope du monde en construction en Australie et en Afrique du Sud.

La médaille Tate lui sera remise dans le cadre de la réunion annuelle de la Société européenne d'astronomie, qui se tiendra sous forme virtuelle à Leiden, aux Pays-Bas, en juin 2021.

11 janvier 2021

Le « cosmic noon », quand l’univers avait 4 à 5 milliards d’années, a marqué une période de formation d'étoiles très active pour la plupart des galaxies. Paradoxalement, environ un tiers des galaxies les plus massives à cette époque étaient mortes et ne formaient plus d’étoiles. A ce jour, la réduction de l'activité de formation d'étoiles est souvent attribuée à des flux gazeux provoqués par la rétroaction des trous noirs supermassifs, mais leur impact sur les galaxies du jeune Univers n'est pas encore définitivement établi.

Grace à l’interféromètre ALMA, une équipe d’astrophysicien dans lequel est fortement impliqué le Département d’Astrophysique/ Laboratoire AIM du CEA Paris-Saclay, a détecté une éjection de gaz exceptionnelle dans une galaxie massive, appelé ID2299. D’après leurs analyses le scénario de cette mort annoncée ne peut pas venir des trous noirs, mais de la fusion de galaxie spirales qui est à l’origine de la galaxie. Et si avec ce nouveau scenario, on revisitait les rapports d’autopsie des galaxies mortes…Les observations quantitatives de cette étude posent question. Les résultats viennent d’être publiés dans la revue Nature Astronomy: https://www.nature.com/articles/s41550-020-01268-x

21 septembre 2021

Après trois ans de réflexions et de perfectionnement, l’application « Astro-Colibri » vient d’être lancée. Cette interface numérique réalisée par des chercheurs de l’Irfu/DPhP a pour but de rendre facilement accessibles et en temps réel des informations sur les phénomènes transitoires et multi-messagers. La nécessité de réagir rapidement aux explosions les plus violentes de l’univers et la richesse des informations fournies par le réseau mondial d’observatoires demandent de nouvelles approches et de nouveaux outils. A travers « Astro-Colibri » ce sont plusieurs observatoires qui ont désormais la capacité de se coordonner dans la surveillance et l’identification des sources de phénomènes physiques du ciel transitoire.

La plateforme existant sous forme d’application smartphone (IOS et Android) et de site web permet de mettre les alertes dans leur contexte d’observation en les croisant avec des données déjà connues, ce qui constitue un gain de temps considérable pour les chercheurs. De plus, l’application anticipe les meilleurs créneaux d’observation possibles pour un observatoire donné. Cette interface gratuite est également un outil ludique et pratique pour les férus d’astrophysique qui sauront facilement se mouvoir sur cette application fonctionnelle.

29 juillet 2021

Après une dizaine d’années de R&D et de prototypage en collaboration avec la société TRONICO à Nantes, l’Irfu a livré, en juillet 2021 au CERN, l’ensemble des 74 nouvelles cartes de déclenchement du calorimètre électromagnétique d’ATLAS, produites par la société FEDD. Ces cartes sont destinées à la refonte du système de déclenchement, nécessaire pour gérer le flux de données croissant fourni par le LHC dès son redémarrage en février 2022. La production de ces cartes très complexes, possédant plus de 13000 composants résistants aux radiations et nécessitant des technologies électroniques et électro-optiques avancées, a demandé toute l’expertise et les compétences de l’Irfu au cours des dernières années. Elles transmettent chacune un volume de données de 200 Gbps (Gigabits par seconde).

23 juillet 2021

Les expériences embarquées comme le télescope grand champ du satellite Fermi détectant des rayons gamma au-delà de 100 MeV, révèlent une population de sources sans contrepartie astrophysique aux autres longueurs d’onde. Certaines d’entre elles ont les caractéristiques requises pour être des candidats « sous-halos de matière noire » prédits par les simulations cosmologiques comme peuplant le halo de la Voie Lactée. La gamme des candidates matière noire avec des masses inférieures à quelques centaines de GeV sont déjà exclues par les observations de Fermi. Pour tester les plus hautes masses, il faut une observation à plus haute énergie et le réseau de télescopes Tcherenkov au sol H.E.S.S. est l'instrument idéal. Ainsi, une équipe de physiciens de l'Irfu et d'un laboratoire d'Heildelberg a mené une campagne d’observations pour sélectionner minutieusement des objets parmi les plus prometteurs afin d'élucider leur possible identification comme « sous-halos de matière noire » au TeV. Les résultats de H.E.S.S. excluent cette interprétation pour des particules de matière noire dans la plage du TeV.  Ce travail a été publié dans la revue The Astrophysical Journal en Juillet 2021 (lien arxiv).

28 juin 2021

Dans le cadre de l’augmentation de luminosité du Large Hadron Collider (LHC), la première phase  d’amélioration de l’expérience Atlas arrive à son terme, avant un redémarrage prévu début 2022. Pour répondre aux exigences de la physique dans un environnement hautement radiatif et à haut flux de particules, les deux roues internes du spectromètre à muons vont être remplacées par un nouveau dispositif : les New Small Wheels (NSW) ou nouvelles petites roues.

Après plusieurs années de R&D et de production, l’Irfu vient tout juste d’envoyer au Cern le dernier des 32 modules de détection qui seront intégrés dans les NSW. Cela correspond à l’assemblage d’environ 400 m2 de détecteurs gazeux basés sur la technologie Micromegas : un record !

 

Voir : la vidéo des étapes d'assemblage et de tests d'un module sur la période 2017-2021

04 juin 2021

Le 29 août 2019, les scientifiques de la collaboration H.E.S.S. enregistrent une explosion cosmique parmi les plus brillantes jamais observées dans l’Univers. Ce sursaut gamma a émis les photons les plus énergétiques jamais détectés dans ce type d’événement. Sous la direction des chercheurs de l’Irfu, les observations ont continué pendant plusieurs jours. L’analyse des données recueillies remet en question l’origine des rayons produits lors de l’explosion. Ces résultats font l’objet d’une publication par l'équipe internationale à laquelle participent des chercheurs du CEA et du CNRS dans la revue Science le 4 juin 2021.

H.E.S.S. , situé en Namibie, est un système de cinq télescopes atmosphériques imageurs Cherenkov qui étudie les rayons cosmiques depuis 2003. En 2016, les caméras des quatre premiers télescopes  ont été entièrement remises à neuf en utilisant une électronique de pointe et en particulier la puce de lecture NECTAr conçue par un laboratoire du DEDIP/Irfu.

L'analyse de ce sursaut gamma exceptionnel a été pilotée par un physicien du groupe d'astroparticules du DPHP/Irfu.

15 avril 2021

Le spectromètre à muons de l’expérience Atlas est une contribution importante de l’Irfu depuis l’époque de sa conception, et ses équipes sont aujourd’hui toujours en charge de son alignement. Le spectromètre joue un rôle déterminant dans la reconstruction des muons de haute énergie, dont la détection est cruciale pour la recherche de phénomènes au-delà du modèle standard. Le spectromètre est composé d’environ 1200 chambres à muons qui forment un édifice gigantesque de 44 m de long pour 24 m de diamètre. Malgré ces proportions imposantes, les positions relatives des chambres doivent être connues avec une précision de l’ordre de 50 μm pour atteindre les performances optimales du spectromètre. À cette fin, un réseau de lignes optiques permet de suivre en permanence les positions des chambres les unes par rapport aux autres, ainsi que leurs déformations. Une procédure élaborée permettant de reconstruire les 56000 paramètres déterminant l’alignement (pour la partie centrale) a été développée par une équipe de l’Irfu afin d’obtenir la précision requise pour la reconstruction de muons de haute énergie. Cette méthode, adoptée par la collaboration ATLAS, est exposée pour la première fois dans une  note Atlas.

04 mars 2021
Le détecteur Atlas se dote d'un nouveau trajectographe pour le HL-LHC.

La phase haute luminosité du LHC (HL-LHC) devrait permettre de collecter un jeu de données sans précédent dans l'histoire de la physique des particules. Afin d’enregistrer ces données le détecteur Atlas subira une cure de jouvence importante. L’Irfu, via le Paris-Cluster en synergie avec deux autres laboratoires d’Ile de France, s’engage dans la construction d’une partie du trajectographe interne. L’année 2021 commence en fanfare pour le Paris-Cluster qui vient de franchir un jalon important dans cette aventure : la première phase des processus d’assemblage et de tests développés par nos équipes a été validée par la collaboration Atlas.

19 janvier 2021

La recherche d’une désintégration beta (0νββ) encore jamais détectée est l’un des enjeux majeurs de la physique contemporaine, car son observation trancherait sur la nature même du neutrino et potentiellement sur l’origine de l’asymétrie matière/antimatière de notre univers. La collaboration CUPID, dont plusieurs chercheurs de l’Irfu et de l’IN2P3 font partie, recherche activement ce processus en utilisant des bolomètres scintillants comme détecteurs. En juin 2020, l’expérience démonstratrice CUPID-Mo, qui était située au laboratoire souterrain de Modane, a démontré l’excellent potentiel de cette méthode de détection avec seulement 2,264 kg de cet isotope 100Mo et une année de prise de données. Dans les prochaines années, l’objectif de la collaboration CUPID est de concevoir l’une des expériences les plus sensibles jamais construites en augmentant la masse totale de 100Mo (250 kg). Trois articles portant sur les choix technologiques et méthodologiques à entreprendre pour ce changement d'échelle, tout en maintenant les performances requises de l’expérience finale, viennent ainsi d’être publiés.

13 janvier 2021

Près de 200 chercheurs ont participé à la collecte, au traitement et à l'assemblage des images de la moitié du ciel afin de préparer le début des observations de DESI, le Dark Energy Spectroscopic Instrument, dont l’objectif est de résoudre le mystère de l'énergie noire.

Pour que DESI puisse commencer sa mission de 5 ans (2021-2026) ayant pour objectif de produire la plus grande carte du ciel en 3D jamais réalisée, les chercheurs avaient d'abord besoin d'une gigantesque carte de l'Univers en 2D. Établie au moyen de 200 000 images provenant de 1405 nuits d’observations sur trois télescopes et de plusieurs années de données satellitaires, cette carte en 2D est la plus grande jamais réalisée, si l'on se base sur la surface du ciel couverte, la profondeur de l’imagerie et les plus d'un milliard d'images de galaxies qu’elle contient. 

03 août 2021

Une équipe internationale composée de l'Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN), du Los Alamos National Laboratory (LANL, USA) et du CEA a mis en évidence, pour la première fois, le phénomène dit de « clustering neutronique », à l'aide d'une expérience de physique des réacteurs ayant eu lieu en 2017 auprès du Reactor Critical Facility (RCF) du Rensselaer Polytechnic Institute (RPI, USA). Cette découverte a un impact direct sur la sûreté nucléaire et sur la capacité à concevoir des simulations neutroniques de haute définition. Les résultats ont été publiés le 1er juillet 2021 dans la revue Nature Communications Physics [1].

Zoom sur ce singulier phénomène, à l'intersection entre théorie des jeux et physique des réacteurs nucléaires !

24 juin 2021
Les physiciens du DPhN ont joué un rôle décisif dans la première mesure des paires de nucléons à l'aide d'une nouvelle méthode, qui ouvrira la voie à l'étude des interactions à courte portée dans les noyaux radioactifs.

Les nucléons sont des particules sociales. Non seulement ils aiment vivre en communauté à l'intérieur des noyaux, mais ils forment également des couples au sein de ces communautés. En effet, on peut observer des protons et des neutrons formant des paires à l'intérieur des noyaux. Les physiciens du DPhN ont joué un rôle décisif dans la première mesure de ces paires de nucléons à l'aide d'une nouvelle méthode, qui ouvrira la voie à l'étude de ces interactions étroites (ou à courte portée) dans les noyaux radioactifs. Les résultats ont récemment été publiés dans Nature Physics [Pat21]. L'étude de ces paires de nucléons dans les noyaux radioactifs est l'objectif du projet ANR COCOTIER dirigé par l'Irfu.

Comprendre comment l'interaction nucléaire émerge des constituants de base de la matière est l'un des défis de la physique contemporaine. L'interaction nucléaire entre les nucléons (proton ou neutron) est considérée comme une manifestation de la force forte entre quarks, à travers l'échange de gluons qui maintiennent les nucléons ensemble. Malgré les efforts déployés depuis longtemps, il n'existe pas encore d'interaction nucléaire unifiée permettant de prédire les propriétés de tous les noyaux.

04 juin 2021

Deux instruments de pointe, GLAD et COCOTIER, ont étés conçus et construits à l’Irfu dans les dernières années et sont maintenant opérationnels au sein de la salle expérimentale R3B de l’accélérateur d’ions lourds de GSI (Darmstadt, Allemagne). Les deux sont destinés à faire partie de l’équipement qui sera utilisé auprès de FAIR, la nouvelle machine en construction sur le site de GSI. GLAD est un spectromètre de grande acceptance destiné à l’analyse des réactions de faisceaux d’ions lourds radioactifs relativistes. Il a été installé sur site en 2015 et vu le faisceau pour la première fois à l’automne 2018. Dans certaines expériences, ces faisceaux auront interagi en amont sur la cible d’hydrogène liquide COCOTIER. Celle-ci, financé en partie par l’Agence Nationale de la Recherche, vient d’être utilisée pour la première fois dans une expérience en mars 2021. Ces deux équipements sont deux éléments clefs pour effectuer des mesures des propriétés des noyaux à la limite de la cohésion nucléaire et avec des structures inhabituelles, permettent de faire évoluer les modèles nucléaires actuels.

25 mai 2021

Depuis 2010 la question de la taille du proton est au cœur d’une controverse entre physiciens atomistes et physiciens hadroniques. En effet, des mesures très précises de physique atomique ont conclu à une taille du proton beaucoup plus petite que ce qui était attendu, en très fort désaccord avec les expériences de diffusion élastique. En collaboration avec l'Université de Pérouse, une physicienne de l’Irfu a mené l’enquête pour trouver le responsable d’une telle différence. Les résultats ont été publiés dans European Journal of Physics A [3].

19 mai 2021
Les ingénieurs et physiciens de l’Irfu ainsi que leurs collaborateurs viennent de terminer l’élaboration d’un Sirius moderne, élément clé du super séparateur spectromètre (S3) en cours de construction au Ganil.

Les anciens l’avaient bien compris, les héros, tel Orion avec Sirius, ont besoin de leur fidèle compagnon. Les ingénieurs et physiciens de l’Irfu ainsi que leurs collaborateurs ne dérogent pas à la règle et viennent de terminer l’élaboration d’un Sirius moderne, élément clé du super séparateur spectromètre (S3) en cours de construction au Ganil. Les tests ayant été passés avec brio, le système a pu être déménagé au Ganil pour son installation définitive.

Dans la mythologie grecque, Sirius, le fidèle compagnon à quatre pattes d'Orion, chasseur hors pair, a été transformé en constellation et placé à ses côtés. Ce célèbre canidé a par ailleurs donné son nom à l’étoile la plus brillante du ciel nocturne. Les physiciens de l’Irfu viennent de lui rendre honneur à leur manière cette fois ci dans le monde des détecteurs.

14 avril 2021

Deux noyaux "miroirs", dans lesquels les nombres de neutrons et de protons sont intervertis, ont des formes très différentes, ce qui défie les théories nucléaires actuelles. Ce résultat frappant a été obtenu par des chercheurs de l'Irfu en collaboration avec une équipe internationale et a été récemment publié dans Physics Review Letter [1] et mis en avant comme suggestion de l'éditeur [2].

29 juillet 2021

Après une dizaine d’années de R&D et de prototypage en collaboration avec la société TRONICO à Nantes, l’Irfu a livré, en juillet 2021 au CERN, l’ensemble des 74 nouvelles cartes de déclenchement du calorimètre électromagnétique d’ATLAS, produites par la société FEDD. Ces cartes sont destinées à la refonte du système de déclenchement, nécessaire pour gérer le flux de données croissant fourni par le LHC dès son redémarrage en février 2022. La production de ces cartes très complexes, possédant plus de 13000 composants résistants aux radiations et nécessitant des technologies électroniques et électro-optiques avancées, a demandé toute l’expertise et les compétences de l’Irfu au cours des dernières années. Elles transmettent chacune un volume de données de 200 Gbps (Gigabits par seconde).

28 juin 2021

Dans le cadre de l’augmentation de luminosité du Large Hadron Collider (LHC), la première phase  d’amélioration de l’expérience Atlas arrive à son terme, avant un redémarrage prévu début 2022. Pour répondre aux exigences de la physique dans un environnement hautement radiatif et à haut flux de particules, les deux roues internes du spectromètre à muons vont être remplacées par un nouveau dispositif : les New Small Wheels (NSW) ou nouvelles petites roues.

Après plusieurs années de R&D et de production, l’Irfu vient tout juste d’envoyer au Cern le dernier des 32 modules de détection qui seront intégrés dans les NSW. Cela correspond à l’assemblage d’environ 400 m2 de détecteurs gazeux basés sur la technologie Micromegas : un record !

 

Voir : la vidéo des étapes d'assemblage et de tests d'un module sur la période 2017-2021

04 juin 2021

Le 29 août 2019, les scientifiques de la collaboration H.E.S.S. enregistrent une explosion cosmique parmi les plus brillantes jamais observées dans l’Univers. Ce sursaut gamma a émis les photons les plus énergétiques jamais détectés dans ce type d’événement. Sous la direction des chercheurs de l’Irfu, les observations ont continué pendant plusieurs jours. L’analyse des données recueillies remet en question l’origine des rayons produits lors de l’explosion. Ces résultats font l’objet d’une publication par l'équipe internationale à laquelle participent des chercheurs du CEA et du CNRS dans la revue Science le 4 juin 2021.

H.E.S.S. , situé en Namibie, est un système de cinq télescopes atmosphériques imageurs Cherenkov qui étudie les rayons cosmiques depuis 2003. En 2016, les caméras des quatre premiers télescopes  ont été entièrement remises à neuf en utilisant une électronique de pointe et en particulier la puce de lecture NECTAr conçue par un laboratoire du DEDIP/Irfu.

L'analyse de ce sursaut gamma exceptionnel a été pilotée par un physicien du groupe d'astroparticules du DPHP/Irfu.

19 mai 2021
Les ingénieurs et physiciens de l’Irfu ainsi que leurs collaborateurs viennent de terminer l’élaboration d’un Sirius moderne, élément clé du super séparateur spectromètre (S3) en cours de construction au Ganil.

Les anciens l’avaient bien compris, les héros, tel Orion avec Sirius, ont besoin de leur fidèle compagnon. Les ingénieurs et physiciens de l’Irfu ainsi que leurs collaborateurs ne dérogent pas à la règle et viennent de terminer l’élaboration d’un Sirius moderne, élément clé du super séparateur spectromètre (S3) en cours de construction au Ganil. Les tests ayant été passés avec brio, le système a pu être déménagé au Ganil pour son installation définitive.

Dans la mythologie grecque, Sirius, le fidèle compagnon à quatre pattes d'Orion, chasseur hors pair, a été transformé en constellation et placé à ses côtés. Ce célèbre canidé a par ailleurs donné son nom à l’étoile la plus brillante du ciel nocturne. Les physiciens de l’Irfu viennent de lui rendre honneur à leur manière cette fois ci dans le monde des détecteurs.

04 mars 2021
Le détecteur Atlas se dote d'un nouveau trajectographe pour le HL-LHC.

La phase haute luminosité du LHC (HL-LHC) devrait permettre de collecter un jeu de données sans précédent dans l'histoire de la physique des particules. Afin d’enregistrer ces données le détecteur Atlas subira une cure de jouvence importante. L’Irfu, via le Paris-Cluster en synergie avec deux autres laboratoires d’Ile de France, s’engage dans la construction d’une partie du trajectographe interne. L’année 2021 commence en fanfare pour le Paris-Cluster qui vient de franchir un jalon important dans cette aventure : la première phase des processus d’assemblage et de tests développés par nos équipes a été validée par la collaboration Atlas.

19 janvier 2021

La recherche d’une désintégration beta (0νββ) encore jamais détectée est l’un des enjeux majeurs de la physique contemporaine, car son observation trancherait sur la nature même du neutrino et potentiellement sur l’origine de l’asymétrie matière/antimatière de notre univers. La collaboration CUPID, dont plusieurs chercheurs de l’Irfu et de l’IN2P3 font partie, recherche activement ce processus en utilisant des bolomètres scintillants comme détecteurs. En juin 2020, l’expérience démonstratrice CUPID-Mo, qui était située au laboratoire souterrain de Modane, a démontré l’excellent potentiel de cette méthode de détection avec seulement 2,264 kg de cet isotope 100Mo et une année de prise de données. Dans les prochaines années, l’objectif de la collaboration CUPID est de concevoir l’une des expériences les plus sensibles jamais construites en augmentant la masse totale de 100Mo (250 kg). Trois articles portant sur les choix technologiques et méthodologiques à entreprendre pour ce changement d'échelle, tout en maintenant les performances requises de l’expérience finale, viennent ainsi d’être publiés.

06 octobre 2021

Depuis que l’aimant principal de l’appareil IRM du projet Iseult a pris place dans son arche de Neuropsin en 2017, 4 ans ont été nécessaires pour le transformer en l’aimant le plus puissant, le plus autonome reposant sur un système de haute disponibilité lui permettant de fonctionner pendant 10 ans !

En 2018, pour son 1er refroidissement, il a fallu 14 semaines pour passer de la température ambiante à sa température nominale de 1,8K. Depuis mars 2019, l’aimant est à 1,8K sans interruption de service. L’autre record est sa montée en courant pour atteindre le champ magnétique nominal de 11,7 T : il ne faut plus que 5h comparé à plusieurs jours pour des aimants IRM des hôpitaux.

Ses records sont les fruits du travail de plusieurs années des équipes de l’Irfu en charge de l’aimant, de l’usine cryogénique et de la surveillance de tous les équipements nécessaires à son fonctionnement.

En juillet 2021, les experts de Siemens ont mis en service l’IRM et un premier signal a été obtenu prouvant la fonctionnalité de l’appareil IRM (aimant principal avec sa bobine de gradient). Il reste encore du travail pour les équipes de Siemens accompagnées de celles de l’Irfu et de Joliot pour obtenir la qualité d’image attendue, mais l’aimant principal au cœur de l’appareil IRM, avec une homogénéité spatiale (11,72 ± 0,00000293 teslas) et temporelle (24h/24h) est pleinement opérationnel.

04 juin 2021

Deux instruments de pointe, GLAD et COCOTIER, ont étés conçus et construits à l’Irfu dans les dernières années et sont maintenant opérationnels au sein de la salle expérimentale R3B de l’accélérateur d’ions lourds de GSI (Darmstadt, Allemagne). Les deux sont destinés à faire partie de l’équipement qui sera utilisé auprès de FAIR, la nouvelle machine en construction sur le site de GSI. GLAD est un spectromètre de grande acceptance destiné à l’analyse des réactions de faisceaux d’ions lourds radioactifs relativistes. Il a été installé sur site en 2015 et vu le faisceau pour la première fois à l’automne 2018. Dans certaines expériences, ces faisceaux auront interagi en amont sur la cible d’hydrogène liquide COCOTIER. Celle-ci, financé en partie par l’Agence Nationale de la Recherche, vient d’être utilisée pour la première fois dans une expérience en mars 2021. Ces deux équipements sont deux éléments clefs pour effectuer des mesures des propriétés des noyaux à la limite de la cohésion nucléaire et avec des structures inhabituelles, permettent de faire évoluer les modèles nucléaires actuels.

01 juin 2021
Les cryomécanismes ICAR qui équiperont l’instrument METIS sur le plus grand télescope du monde : l’ELT à l’horizon 2029 viennent de passer avec succès la revue finale de conception devant un comité d’experts de l’ESO.

Issus d’une ligne de produits initiée en 1997 pour les développements liés au projet VISIR (VLT Imager and Spectrometer for mid Indra Red), les cryomécanismes du CEA nommés ICAR (Indexed Cryogenic Actuator for Rotation) équiperont l’instrument METIS sur le plus grand télescope du monde : l’Extremely Large Telescope (ELT) à l’horizon 2029. Pour cette cinquième génération de mécanismes (2004 VISIR, 2010 MIRI, 2012 CAMISTIC, 2017 EUCLID), les équipes de l’Irfu ont dû revoir l’architecture de ces mécanismes afin de réduire significativement leurs coûts de fabrication, sans en dégrader les performances (répétabilité de positionnement de 15µrad pic à pic). Les cryomécanismes ICAR viennent de passer avec succès la revue finale de conception devant un comité d’experts de l’ESO (European Southern Observatory). Fort de ce succès, le projet va pouvoir entrer en phase d’approvisionnement pour les modèles de qualification et de série.

Voir : la vidéo des étapes de conception et d'assemblage du prototype sur la période 2018-2021

28 mai 2021
La caméra MXT de la mission SVOM vient d'être assemblée et livrée par le CEA

Une caméra à rayons X, destinée à équiper le satellite sino-français SVOM, vient d'être assemblée et livrée par les scientifiques et techniciens de l'Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'univers (CEA/ Irfu). Ce prototype de haute technologie captera les photons de haute énergie (rayons X) émis lors de l’explosion d’étoiles massives ou la fusion d'astres denses. La caméra, particulièrement compacte et innovante, intègre dans un volume très limité, une chaîne de détection complète, un contrôle thermique actif et une roue à filtre. Elle va être placée au foyer d'un télescope de 1,15 m de longueur pour constituer le MXT (Microchannel X-ray Telescope). Avec un champ de vue de 1 degré carré, pour seulement 35 kg de masse, le télescope MXT, muni d'une optique originale "à facettes"inspirée des yeux de homard, va permettre de localiser, avec une précision meilleure que 2 arcmin, la position des plus puissantes explosions cosmiques de l’Univers. Après différents  essais, dont une campagne d’étalonnage en Allemagne, l'ensemble sera expédié en Chine en novembre 2021 pour être intégré au satellite SVOM dont le lancement est prévu fin 2022.

Voir : la vidéo du montage de la caméra MXT en salle blanche

19 mai 2021
Les ingénieurs et physiciens de l’Irfu ainsi que leurs collaborateurs viennent de terminer l’élaboration d’un Sirius moderne, élément clé du super séparateur spectromètre (S3) en cours de construction au Ganil.

Les anciens l’avaient bien compris, les héros, tel Orion avec Sirius, ont besoin de leur fidèle compagnon. Les ingénieurs et physiciens de l’Irfu ainsi que leurs collaborateurs ne dérogent pas à la règle et viennent de terminer l’élaboration d’un Sirius moderne, élément clé du super séparateur spectromètre (S3) en cours de construction au Ganil. Les tests ayant été passés avec brio, le système a pu être déménagé au Ganil pour son installation définitive.

Dans la mythologie grecque, Sirius, le fidèle compagnon à quatre pattes d'Orion, chasseur hors pair, a été transformé en constellation et placé à ses côtés. Ce célèbre canidé a par ailleurs donné son nom à l’étoile la plus brillante du ciel nocturne. Les physiciens de l’Irfu viennent de lui rendre honneur à leur manière cette fois ci dans le monde des détecteurs.

17 mars 2021

L’électroaimant supraconducteur quadripôle de grande ouverture (90 mm) pour le projet HL-LHC du Cern qui a été fabriqué et testé à 4,2 K par les équipes de l’Irfu, a atteint le 5 mars 2021 son gradient nominal de 120 T/m (défini pour 1,9 K). Ces très bons résultats viennent valider la conception et les procédures de fabrication proposées par l’Irfu qui font l’objet d’un transfert technologique vers les industriels membres du projet Européen QuaCo (QUAdrupoleCOrrector). Cet aimant a été réalisé dans le cadre du projet d’upgrade en luminosité progressive du LHC (HL-LHC) mis en place à de l’horizon 2025. Ces aimants en NbTi font partie des aimants d’insertion. Ils doivent être placés en amont et en aval des détecteurs comme Atlas et CMS au centre desquels les 2 faisceaux se croisent pour faire les collisions. Ils permettront d’assurer la compression des faisceaux avant les collisions et ainsi de contribuer à augmenter la luminosité intégrée du HL-LHC (c’est-à-dire le nombre total de collisions), jusqu’à la rendre dix fois supérieure à la valeur nominale initiale du LHC.

06 octobre 2021

Depuis que l’aimant principal de l’appareil IRM du projet Iseult a pris place dans son arche de Neuropsin en 2017, 4 ans ont été nécessaires pour le transformer en l’aimant le plus puissant, le plus autonome reposant sur un système de haute disponibilité lui permettant de fonctionner pendant 10 ans !

En 2018, pour son 1er refroidissement, il a fallu 14 semaines pour passer de la température ambiante à sa température nominale de 1,8K. Depuis mars 2019, l’aimant est à 1,8K sans interruption de service. L’autre record est sa montée en courant pour atteindre le champ magnétique nominal de 11,7 T : il ne faut plus que 5h comparé à plusieurs jours pour des aimants IRM des hôpitaux.

Ses records sont les fruits du travail de plusieurs années des équipes de l’Irfu en charge de l’aimant, de l’usine cryogénique et de la surveillance de tous les équipements nécessaires à son fonctionnement.

En juillet 2021, les experts de Siemens ont mis en service l’IRM et un premier signal a été obtenu prouvant la fonctionnalité de l’appareil IRM (aimant principal avec sa bobine de gradient). Il reste encore du travail pour les équipes de Siemens accompagnées de celles de l’Irfu et de Joliot pour obtenir la qualité d’image attendue, mais l’aimant principal au cœur de l’appareil IRM, avec une homogénéité spatiale (11,72 ± 0,00000293 teslas) et temporelle (24h/24h) est pleinement opérationnel.

04 juin 2021

Deux instruments de pointe, GLAD et COCOTIER, ont étés conçus et construits à l’Irfu dans les dernières années et sont maintenant opérationnels au sein de la salle expérimentale R3B de l’accélérateur d’ions lourds de GSI (Darmstadt, Allemagne). Les deux sont destinés à faire partie de l’équipement qui sera utilisé auprès de FAIR, la nouvelle machine en construction sur le site de GSI. GLAD est un spectromètre de grande acceptance destiné à l’analyse des réactions de faisceaux d’ions lourds radioactifs relativistes. Il a été installé sur site en 2015 et vu le faisceau pour la première fois à l’automne 2018. Dans certaines expériences, ces faisceaux auront interagi en amont sur la cible d’hydrogène liquide COCOTIER. Celle-ci, financé en partie par l’Agence Nationale de la Recherche, vient d’être utilisée pour la première fois dans une expérience en mars 2021. Ces deux équipements sont deux éléments clefs pour effectuer des mesures des propriétés des noyaux à la limite de la cohésion nucléaire et avec des structures inhabituelles, permettent de faire évoluer les modèles nucléaires actuels.

17 mars 2021

L’électroaimant supraconducteur quadripôle de grande ouverture (90 mm) pour le projet HL-LHC du Cern qui a été fabriqué et testé à 4,2 K par les équipes de l’Irfu, a atteint le 5 mars 2021 son gradient nominal de 120 T/m (défini pour 1,9 K). Ces très bons résultats viennent valider la conception et les procédures de fabrication proposées par l’Irfu qui font l’objet d’un transfert technologique vers les industriels membres du projet Européen QuaCo (QUAdrupoleCOrrector). Cet aimant a été réalisé dans le cadre du projet d’upgrade en luminosité progressive du LHC (HL-LHC) mis en place à de l’horizon 2025. Ces aimants en NbTi font partie des aimants d’insertion. Ils doivent être placés en amont et en aval des détecteurs comme Atlas et CMS au centre desquels les 2 faisceaux se croisent pour faire les collisions. Ils permettront d’assurer la compression des faisceaux avant les collisions et ainsi de contribuer à augmenter la luminosité intégrée du HL-LHC (c’est-à-dire le nombre total de collisions), jusqu’à la rendre dix fois supérieure à la valeur nominale initiale du LHC.

 

Retour en haut