La mission spatiale EUCLID, destinée à cartographier l’univers pour mieux comprendre l’influence de la matière noire et de l’énergie noire, vient de passer en phase de réalisation. Cette mission de l’Agence Spatiale Européenne (ESA), à laquelle participent les scientifiques du CEA-Irfu, doit être lancée en 2020 par une fusée russe Soyouz. Elle a pour but de mesurer la position et la forme de plus d’un milliard de galaxies jusqu’à des distances de dix milliards d’années-lumière. EUCLID a été sélectionnée en 2011 comme deuxième mission moyenne (M2) du programme « Cosmic Vision » de l’ESA. Après une étude de faisabilité (phase B), la mission vient d’être autorisée en octobre 2014 à démarrer la phase de réalisation de sa plateforme et de ses instruments scientifiques (phase C et D).
La collaboration Planck, qui implique notamment le CNRS, le CEA, le CNES et plusieurs universités françaises, dévoile à partir d’aujourd’hui à la conférence de Ferrara (Italie) les résultats des quatre années d’observation du satellite Planck de l’Agence spatiale européenne (ESA), dédié à l’étude du « rayonnement fossile », la plus vieille lumière de l’univers. Pour la première fois, la plus ancienne image de notre univers est mesurée précisément selon deux paramètres de la lumière (en intensité et en polarisation [1]), sur l’ensemble de la voûte céleste. Cette lumière primordiale nous permet de « voir » les particules les plus insaisissables : la matière noire et les neutrinos fossiles.
Une équipe européenne, associant des chercheurs de l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) et du Service d'Astrophysique-Laboratoire AIM du CEA-IRFU, vient de monter que certains des défauts constatés jusqu'ici dans l'image de fond de l'univers obtenue par les satellites WMAP et Planck pourraient n'être finalemet dûs qu'à une mauvaise reconstruction de l'image et à une soustraction incomplète des contributions de notre propre galaxie. Ces résultats sont publiés dans la revue Journal of Cosmology and Astroparticle Physics d'août 2014.
Grâce à des simulations numériques à très haute résolution, une équipe de chercheurs du Service d’Astrophysique-Laboratoire AIM du CEA-Irfu menée par Florent Renaud a pu analyser pour la première fois en détail les effets de la turbulence générée lors de la collision de deux galaxies. Les simulations numériques, en résolvant les mouvements du gaz jusqu'à de très petites échelles de quelques années-lumière, montrent que le mouvement tourbillonnaire du gaz, qui normalement s'oppose à l'effondrement de la matière, aboutit dans certains cas à un effet compressif. Ce processus de turbulence compressif permet d'expliquer pourquoi certaines galaxies forment leurs étoiles bien plus efficacement que d'autres. Ces résultats sont publiés dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society d'avril 2014.
En utilisant les dernières données des satellites Planck et WMAP, le laboratoire CosmoStat (LCS) du CEA-IRFU vient de fournir l'image la plus complète et la plus précise du fond diffus micro-onde de l'Univers considéré comme la lumière primordiale émise au début de l'expansion. La nouvelle carte du fond diffus a été construite grâce à une nouvelle méthode de séparation de composantes appelée LGMCA, particulièrement bien adaptée à la séparation des avant-plans galactiques qui brouillent l'image de fond. A la différence des résultats précédents, la nouvelle carte permet de restituer les détails du fond diffus sur l’intégralité du ciel y compris dans le plan galactique, région du ciel où l’estimation est particulièrement difficile. Elle permet également de réduire plus efficacement des défauts introduits par l'existence du gaz chaud des amas de galaxies. Ces résultats sont en cours de publication dans la revue Astronomy & Astrophysics et ont été présentés le 21 janvier 2014 lors de la conférence "Horizon de la Statistique" à l'Institut Henri Poincaré (Paris).
Une équipe européenne, associant des chercheurs de l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) et du Service d'Astrophysique-Laboratoire AIM du CEA-IRFU, vient de monter que certains des défauts constatés jusqu'ici dans l'image de fond de l'univers obtenue par les satellites WMAP et Planck pourraient n'être finalemet dûs qu'à une mauvaise reconstruction de l'image et à une soustraction incomplète des contributions de notre propre galaxie. Ces résultats sont publiés dans la revue Journal of Cosmology and Astroparticle Physics d'août 2014.
En utilisant les dernières données des satellites Planck et WMAP, le laboratoire CosmoStat (LCS) du CEA-IRFU vient de fournir l'image la plus complète et la plus précise du fond diffus micro-onde de l'Univers considéré comme la lumière primordiale émise au début de l'expansion. La nouvelle carte du fond diffus a été construite grâce à une nouvelle méthode de séparation de composantes appelée LGMCA, particulièrement bien adaptée à la séparation des avant-plans galactiques qui brouillent l'image de fond. A la différence des résultats précédents, la nouvelle carte permet de restituer les détails du fond diffus sur l’intégralité du ciel y compris dans le plan galactique, région du ciel où l’estimation est particulièrement difficile. Elle permet également de réduire plus efficacement des défauts introduits par l'existence du gaz chaud des amas de galaxies. Ces résultats sont en cours de publication dans la revue Astronomy & Astrophysics et ont été présentés le 21 janvier 2014 lors de la conférence "Horizon de la Statistique" à l'Institut Henri Poincaré (Paris).
Durant le festival Scopitone et la Nantes Digital Week du 15 au 21 septembre 2014, plus de 10 000 visiteurs ont expérimenté l’exposition numérique ExplorNova. Son objectif: proposer de nouvelles formes de représentation et de médiation scientifique par le numérique, des nouveaux usages jusqu'à la création artistique. Coordonné par Vincent Minier (CEA Irfu), le projet ExplorNova s’appuie sur les compétences transdisciplinaires de l'Irfu, de l’Université de Nantes, de Stereolux et de nombreux artistes.
Grâce aux observations issues du satellite Kepler, une équipe internationale, dirigée par le Center for Astrophysics (CfA-Harvard–Smithsonian, USA) et impliquant des chercheurs du Service d’Astrophysique-AIM (CNRS/CEA/Université Paris-Diderot), vient de détecter une vingtaine d'étoiles exactement analogues au Soleil dont l’âge a pu être estimé , et incluant 8 étoiles pouvant être considérées comme de véritables « jumeaux solaires ». Semblables en de nombreux points au Soleil (masse, rayon, âge), ces étoiles permettent de réaliser un panorama complet de l’évolution du Soleil au cours du temps. Ces éléments sont d’une importance majeure pour de futures missions spatiales étudiant les étoiles de notre galaxie, comme les satellites TESS (NASA) et PLATO (ESA). Ces résultats sont publiés dans la revue Astrophysical Journal Letters du 10 juillet 2014.
Comprendre la dynamique interne de systèmes aussi complexes que le Soleil nécessite l’usage de simulations informatiques lourdes. En utilisant la puissance de supercalculateurs, une équipe du Service d’Astrophysique/Laboratoire AIM du CEA-Irfu a réussi le tour de force de modéliser les effets des ondes de gravité dans une simulation du Soleil extrêmement complète, de son coeur nucléaire à sa surface convective, et ce en 3 dimensions. Les résultats donnent accès à des informations d’une très haute précision et livrent une description rigoureuse et inédite de la dynamique interne du Soleil. Ces travaux, menés dans le cadre du programme européen STARS2 et publiés dans la revue Astronomy and Astrophysics, devraient permettre d’affiner grandement les modèles théoriques et de mieux préparer les futures missions spatiales (Solar-Orbiter, Plato) d’observations d’étoiles telles que le Soleil.
En utilisant les dernières données de l’observatoire spatial Herschel, une équipe internationale coordonnée par le Service d'Astrophysique- Laboratoire AIM Paris Saclay (CEA-Irfu – CNRS - Université Paris Diderot) a mis en évidence l’impact des étoiles massives sur la formation des autres étoiles dans les nuages moléculaires. Les chercheurs ont pu montré que les étoiles les plus massives en évaporant le gaz des nuages par leur rayonnement provoquaient également un effet de compression capable de donner lieu à une nouvelle génération d’étoiles. Ces résultats sont publiés dans la revue Astronomy & Astrophysics d'avril 2014
Le Comité des Programmes Scientifiques de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) vient de sélectionner la mission PLAnetary Transits and Oscillation of stars (PLATO), consacrée à l’étude de la formation et de l’évolution des systèmes planétaires (une étoile et une ou plusieurs planètes). PLATO, qui devrait être lancée en 2024, détectera et caractérisera des milliers d’exoplanètes de toutes tailles, dont plusieurs dizaines semblables à la Terre, ainsi que leurs étoiles hôtes. Le CNES, le CNRS, l’Observatoire de Paris et le CEA participeront à la réalisation de l’instrument et au traitement des données scientifiques.
La mission spatiale EUCLID, destinée à cartographier l’univers pour mieux comprendre l’influence de la matière noire et de l’énergie noire, vient de passer en phase de réalisation. Cette mission de l’Agence Spatiale Européenne (ESA), à laquelle participent les scientifiques du CEA-Irfu, doit être lancée en 2020 par une fusée russe Soyouz. Elle a pour but de mesurer la position et la forme de plus d’un milliard de galaxies jusqu’à des distances de dix milliards d’années-lumière. EUCLID a été sélectionnée en 2011 comme deuxième mission moyenne (M2) du programme « Cosmic Vision » de l’ESA. Après une étude de faisabilité (phase B), la mission vient d’être autorisée en octobre 2014 à démarrer la phase de réalisation de sa plateforme et de ses instruments scientifiques (phase C et D).
Les premiers tests cryogéniques du module instrumental du futur télescope spatial géant JWST ont débuté début juillet 2014 au Centre Spatial Goddard de la NASA pour une durée de 110 jours. Le JWST (James Webb Space Telescope), projet commun aux agences spatiales étatsunienne (NASA), canadienne (CSA) et européenne (ESA), est un satellite de plus de six tonnes comportant un miroir de 6,5 mètres de diamètre, le plus grand jamais construit pour l'espace. Il observera le ciel dans le domaine infrarouge à l'aide de 4 instruments : FGS/NIRISS, NIRCam, NIRSpec et MIRI. Sous la responsabilité générale du CNES, maître d’ouvrage, le Service d'Astrophysique du CEA-Irfu a assuré la maîtrise d’œuvre d’un sous-ensemble clef de MIRI : l’imageur MIRIM.
Des chercheurs du Centre de physique théorique (CNRS/École Polytechnique) et du Service d’Astrophysique-Laboratoire AIM (CNRS/CEA/Université Paris Diderot) ont identifié un phénomène-clé dans l’émergence des éruptions solaires. A l’aide de données satellite et de modèlisations numériques, les chercheurs ont pu suivre l’évolution du champ magnétique solaire, sur une zone spécifique du Soleil ayant donné lieu à une éruption. Leurs calculs ont mis en évidence la formation d’une « corde magnétique »[1] émergeant de l’atmosphère interne du Soleil et associée à l’apparition d’une tache solaire. Ils montrent que cette structure joue un rôle important dans le déclenchement de l’éruption. En reproduisant par le calcul l’évolution complète vers l’éruption, ces travaux ouvrent la voie à la prévision des tempêtes solaires qui affectent la Terre. Ils font la Une de la revue Nature du 23 octobre 2014.
En utilisant les dernières données de l’observatoire spatial Herschel, une équipe internationale coordonnée par le Service d'Astrophysique- Laboratoire AIM Paris Saclay (CEA-Irfu – CNRS - Université Paris Diderot) a mis en évidence l’impact des étoiles massives sur la formation des autres étoiles dans les nuages moléculaires. Les chercheurs ont pu montré que les étoiles les plus massives en évaporant le gaz des nuages par leur rayonnement provoquaient également un effet de compression capable de donner lieu à une nouvelle génération d’étoiles. Ces résultats sont publiés dans la revue Astronomy & Astrophysics d'avril 2014
L’année 2014 a été particulièrement riche en actualité pour la mission SVOM (Space-based multiband astronomical Variable Objects Monitor), projet spatial sino-français dédié à l’étude des sursauts gamma. Les décisions prises au plus haut niveau, des gouvernements en mars puis des agences spatiales respectives en août, ont permis de relancer la mission après une période de gel du projet. Suite à cette nouvelle donne, deux réunions importantes des consortium (kick-off meeting) se sont tenues en septembre, l’une à Toulouse au CNES et la seconde en Chine à Shanghai. Ces rencontres, basées principalement sur les aspects techniques de la mission constituent une étape importante vers la réalisation de la charge utile du satellite dont le lancement est fixé à 2021. Le CEA-Irfu et son Service d’Astrophysique joue un rôle majeur, en partenariat avec le CNRS, dans ce projet placé coté français sous maitrise d’œuvre du CNES.
A partir des observations du satellite européen INTEGRAL, une équipe internationale, impliquant notamment un chercheur français du Service d'Astrophysique (CEA-Irfu) - Laboratoire Astroparticule et Cosmologie (Université Paris-Diderot) a pu pour la première fois détecter l’émission en rayons gamma de l’élément radioactif Cobalt-56 fabriqué en grande quantité lors de l’explosion thermonucléaire d’une étoile dense appelée aussi supernova de type Ia. Cette observation vient confirmer pour la première fois quantitativement une des prédictions essentielles des modèles de supernova et fournit des informations précieuses sur les mécanismes physiques impliqués dans les explosions de ce type. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature du 28 août 2014.
La mission spatiale ASTRO-H est un observatoire X et gamma de nouvelle génération développé par l’agence spatiale japonaise (JAXA/ISAS) avec un partenariat NASA et ESA. Cette mission dont le lancement est prévu pour fin 2015 a pour but l’étude des phénomènes violents de l’univers. Elle embarque six instruments permettant l’observation du ciel dans la gamme 0.3-600 keV avec notamment des performances uniques en spectroscopie à très haute résolution spectrale. Dans le cadre de la préparation de la mission et de son exploitation, une réunion du consortium ASTRO-H ainsi qu’une école d’été se sont tenues à Paris début juillet 2014. La France est impliquée via la contribution de l’ESA à la mission. Deux équipes (Le Service d’Astrophysique/AIM du CEA-Irfu et le laboratoire APC de Paris) s’intéressent particulièrement à l’étude des effets des radiations sur l’électronique embarquée et la mise en œuvre de détecteurs DS-CdTe.
Les jets de matière relativiste formés lors du collapse d’une étoile massive et leur interaction avec le milieu environnant sont au cœur des modèles expliquant l’extrême luminosité des sursauts gamma. Parmi les outils permettant de mieux cerner leur nature, la polarisation de la lumière est une source d’information sur les particules accélérées et la structure du champ magnétique en jeu. En détectant en lumière visible une forme de polarisation particulière, dite circulaire, dans la phase tardive ou rémanente d’un sursaut gamma lointain, une équipe internationale incluant un chercheur du Service d’Astrophysique/Laboratoire AIM du CEA-Irfu à Saclay apporte un éclairage nouveau. En effet, ce type de polarisation n’est pas prévu dans les scénarios proposés actuellement. Selon les chercheurs, des conditions particulières dans la zone du choc entre le jet de matière et le milieu interstellaire doivent être dorénavant prises en compte. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature d’avril 2014.
Le 10 avril 2014, les 12 délégués des pays mandatés par leurs gouvernements afin de décider de l'ouverture des négociations de site pour le projet CTA (Cherenkov Telescope Array), auquel contribuent le CNRS et le CEA, se sont réunis à Munich. Deux sites de l'hémisphère sud sont ainsi susceptibles d'accueillir ce futur réseau de télescopes de nouvelle génération en astronomie gamma des très hautes énergies : Aar en Namibie et l'ESO au Chili. Le site Leoncito en Argentine constitue quant à lui une troisième option. Cette sélection des sites potentiels dans l'hémisphère sud marque une étape décisive vers la réalisation du projet CTA.
L'observatoire CTA permettra d'explorer le cosmos à des énergies de photons gamma les plus élevées et de gagner un ordre de grandeur en sensibilité par rapport aux instruments actuels, fournissant de nouvelles informations sur un grand nombre de processus parmi les plus extrêmes de l'Univers.
CTA sera composé de plus de 100 télescopes Cherenkov de 23 m, 12 m et de 4 m de diamètre pour son site sud, qui sera le site principal, et un site de plus petite taille dans l'hémisphère nord. Un ensemble de sites candidats potentiels ont été identifiés dans les hémisphères nord et sud, et des études approfondies des conditions environnementales, des simulations des performances scientifiques, ainsi que de l'évaluation des coûts de construction ont été réalisées.
Le comité de sélection des sites (SSC : Site Selection Committee), composé d'experts internationaux de l'évaluation des sites pour les observatoires astronomiques, a passé en revue les études et fourni une évaluation indépendante des différents sites candidats.
Après avoir pris note du rapport du SCC et des contributions du consortium CTA , les représentants de l'Argentine, l'Autriche, le Brésil, la France, l'Allemagne, l'Italie, la Namibie, la Pologne, l'Espagne, l'Afrique du Sud, la Suisse et le Royaume-Uni ont décidé, sur la base de la majorité de 75 % requise, de lancer les négociations sur les deux sites de l'hémisphère sud, à savoir le site Aar en Namibie et de l'ESO au Chili, en conservant le site Leoncito en Argentine comme une troisième option. A l'issue des négociations, un site sera choisi à la fin de l'année 2014.
Des études supplémentaires étant apparues nécessaires en ce qui concerne le site de l'hémisphère nord de l'observatoire CTA — les sites candidats sont situés au Mexique, en Espagne et aux Etats-Unis, les représentants ont décidé de reporter leur décision et de demander au conseil d'administration de CTA — rassemblant ministères et agences — de progresser sur ce point.
La décision de lancer les négociations sur le choix du site de l'hémisphère nord sera prise dès que possible.
A l’occasion de la visite en France du président de la République Populaire de Chine, un accord de coopération a été signé le 26 mars 2014 entre les agences spatiale chinoise (CNSA) et française (CNES). Cet accord porte notamment sur la mission d’astrophysique SVOM (Space based multi-band Variable Objects Monitor), un satellite dédié à l’étude des sursauts gamma. La mission SVOM embarque un télescope X-gamma à masque codé (Eclairs), un télescope X (MXT), 2 moniteurs gamma et un télescope (VT) opérant dans le domaine visible. Au sol, un réseau d’antennes VHF et deux télescopes robotiques complètent la mission. Lancée en 2020 par une fusée chinoise Longue Marche, la mission SVOM détectera près de 100 sursauts gamma par an.
Les laboratoires chinois et français impliqués dans la mission sont: le NAOC de Pékin, l’IHEP de Pékin, le XIOPM de Xi’an, le SECM de Shanghai, le CEA-Irfu de Saclay, l’IRAP de Toulouse, l’APC de Paris et le LAM de Marseille.
Le CEA (Irfu/Service d’Astrophysique) assure la responsabilité scientifique de la mission.
Voir également : Le communiqué de presse du CNES (27 mars 2014)
Contacts :
Les premiers tests cryogéniques du module instrumental du futur télescope spatial géant JWST ont débuté début juillet 2014 au Centre Spatial Goddard de la NASA pour une durée de 110 jours. Le JWST (James Webb Space Telescope), projet commun aux agences spatiales étatsunienne (NASA), canadienne (CSA) et européenne (ESA), est un satellite de plus de six tonnes comportant un miroir de 6,5 mètres de diamètre, le plus grand jamais construit pour l'espace. Il observera le ciel dans le domaine infrarouge à l'aide de 4 instruments : FGS/NIRISS, NIRCam, NIRSpec et MIRI. Sous la responsabilité générale du CNES, maître d’ouvrage, le Service d'Astrophysique du CEA-Irfu a assuré la maîtrise d’œuvre d’un sous-ensemble clef de MIRI : l’imageur MIRIM.