Département d'astrophysique
CEA Saclay

CHAOS

Étude des binaires X et de leur comportement multi-longueur d'onde sur différentes échelles de temps. 

Studying the multi-wavelenght behavior of the X-ray binaries on multiple time scales.

Magmist

Du milieu interstellaire diffus aux étoiles. 

From diffused interstellar medium to stars.

Comprendre la formation des étoiles reste l'un des plus grands défis de l'astronomie moderne. Dans ce domaine, les progrès ont été limités pour deux raisons principalement : 

• l'énorme dynamique des échelles spatiales et temporelles pertinentes
• la grande variété et de la non-linéarité des processus physiques impliqués dans la formation des étoiles.

Le but de ce projet est de fournir une image complète et cohérente du processus de formation des étoiles en suivant de manière autoconsistante l'évolution de la matière interstellaire depuis le gaz très diffus jusqu'aux proto-étoiles.

Ce projet poursuit deux objectifs :

1. parvenir à une compréhension globale du processus de formation des étoiles, en particulier en élucidant le lien entre les propriétés physiques du milieu interstellaire à grande échelle et les caractéristiques des proto-étoiles, telles que leur masse, leur magnétisation et leur moment angulaire ; 
2. fournir une meilleure compréhension de la structure, de la nature et du rôle du champ magnétique et de la turbulence des parties diffuses aux parties denses du milieu interstellaire.

Les moyens utilisés

Ceci sera réalisé en effectuant une série de simulations numériques magnétohydrodynamique (MHD*) lourdes avec un code de raffinement de maillage adaptatif tout en subdivisant le problème en trois étapes majeures, à savoir la formation de nuages moléculaires à grande échelle, la formation de noyaux de formation d'étoiles et l'effondrement des noyaux protostellaires. En particulier, l'impact du champ magnétique et les processus radiatifs seront traités de manière autoconsistante en utilisant des schémas appropriés.

A chaque étape, des comparaisons avec les modèles analytiques et les observations seront effectuées en utilisant des modèles existants ou en développant de nouveaux modèles et en calculant des observations synthétiques. Les résultats de la simulation seront également utilisés pour tester et améliorer les méthodes et les algorithmes utilisés par les observateurs pour extraire les informations physiques de leurs données. Une base de données existante, dans laquelle les résultats des simulations sont disponibles, sera développée.

OPACITY

Améliorer la connaissance de l’interaction photons - plasmas dans le domaine X et XUV.

Studying the photon-plasma interactions in the X-ray and XUV-ray.

MATLAS

MATLAS étudie les galaxies précoces et leurs relations d'échelle. 

MATLAS studies the Early-Type Galaxies and their scale relations.

APOSTIC

Comprendre le système climatique de titan avec l'utilisation d'un modèle 3D général de circulation.

Understanding Titan's climate using a 3D model.

SN2NS

Élucider le mécanisme d'explosion des étoiles massives, et caractériser les conditions de naissance des étoiles à neutrons et des trous noirs.

Studying massive star explosions and neutron stars and blackholes formation. 

XXL PROJECT

IDEE

Etudier la dynamique d'interfaces dans les équations d'évolution.

Studying interface dynamics in the evolution equations.

WHOLESUN

Comprendre les mécanismes physiques à l’origine de l’activité éruptive du Soleil et de ses jumeaux stellaires

Understanding the physical mechanisms underlying the eruptive activity of the Sun and its stellar twins

M2C Project

Tester le modèle Lambda matière noire froide pour l'évolution de la matière noire dans les amas de galaxies.

Testing the Lambda-CDM model for the formation of collapsed structures.

STILISM

Etudier la structure du Milieu Interstellaire Local par inversion.

Studying the local interstellar medium.

Stilism est un projet ANR qui a démarré en décembre 2012 pour d’une durée de 48 mois. Stilism, pour Structure du Milieu Interstellaire Local par Inversion, a pour but d’étudier le milieu interstellaire, milieu extrêmement dilué composé de gaz et de poussières réparti dans tout l’Univers. Malgré la densité faible de ce milieu, il représente une masse importante de notre Univers mais le comportement aux abords des étoiles est encore peu compris dans les modèles galactiques.

Le projet Stilism propose de reconstituer en trois dimensions de façon réaliste et détaillée le milieu interstellaire au voisinage du Soleil dans un volume d’un cube d’un kiloparsec environ. L’équipe se base pour cela sur l’inversion de mesures limitées en distance qui permet d’obtenir de meilleurs résultats sur la localisation des nuages émetteurs. Ce projet a pour objectif de développer une nouvelle méthode pour l’analyse des observations à grandes échelles des gaz et poussières apportant une amélioration dans la localisation des nuages au voisinnage du Soleil.

Le projet a publié des cartes 3D du milieu interstellaire, préparant la cartographie 3D complète accessible avec les futures données de Gaia.

 

MagBURST

Acronyme du projet ERC : MagBURST

Modélisation ab initio des explosions de supernovae extrêmes et des sursauts gamma

Titre de l'ERC : Vers une compréhension ab initio des explosions d'étoiles : les magnétars en tant que moteur central des hypernovae et des sursauts gamma

Porteur CEA : Jérôme Guilet

Ariel

Télescope de l'Agence Spatiale Européenne (ESA) dédié à l'observation dans l'infrarouge des exoplanètes.

ESA space telescope for extra solar planets infrared observation.

PLATO

Un observatoire spatial développé par l’ESA pour la caractérisation des systèmes exo planétaires lancé en fin 2026.

ESA stellar exo-planet system characterization to be launched at the end of 2026.

TALC

Concept de télescope déployable pour l'observation dans l'infrarouge lointain.

Concept of a deployable telescope for far-infrared observation. 

Solar Orbiter

La mission Solar Orbiter a pour objectif la connaissance de l’influence du Soleil sur l’héliosphère (son cocon magnétique), pour ainsi comprendre comment notre étoile influence notre système solaire.

CTA (Cherenkov Telescope Array)

Une nouvelle génération d'observatoire pour explorer l'Univers à très haute énergie.

A new generation observatory to explore the very high energy Universe.

PILOT

Mesurer l’émission polarisée des grains de poussière du milieu interstellaire.

Measuring polarized emission of dust particles in interstellar medium.

ATHENA

Un satellite pour l'étude de l’univers chaud et énergétique. Lancement prévu pour 2031.

A satellite to study hot and energetic universe to be launched in 2031.

ELT Metis

Spectro-imageur dans l'infrarouge au foyer du télescope géant ELT.

Infrared spectral imager made to be installed in the ELT.

ArTéMiS

ArTéMiS est une caméra dédiée à la recherche en astrophysique dans le domaine submillimétrique.

Elle est installée sur le télescope APEX, dans le désert d’Atacama au Chili, à 5100 m d’altitude.

ArTéMiS est le seul instrument imageur disponible pour ces longueurs d’onde (observations simultanées à 350 et 450 microns) dans l’hémisphère sud. L’accès à cet instrument est offert à l’ensemble de la communauté astronomique, via les appels à propositions de l’ESO et de l’OSO.

Euclid

Les mesures récentes des inhomogénéités du Fond diffus cosmologique (Cosmic Microwave Background ou CMB), de l'expansion des supernovae de type Ia (SNIa) et des structures à grande échelle de l'Univers convergent en effet vers un nouveau modèle cosmologique dit modèle "lambda-CDM". Paradoxalement, ce modèle repose sur trois composantes dont l'origine et la nature sont inconnues : la matière noire (CDM pour Cold Dark Matter), l'énergie sombre (lambda) et les champs responsables de l'inflation. L'identification et la compréhension de ces trois ingrédients sont le défi actuel de la cosmologie et la source probable d'une révolution de la physique fondamentale.

Pour découvrir ces composantes "sombres" qui représentent plus de 95% du contenu de l'Univers, Euclid utilisera les effets de distorsions gravitationnelles qui fournissent une mesure directe de la distribution de matière noire dans l'Univers. Il mesurera précisément les faibles déformations des images des galaxies distantes par l'action de la gravitation des grandes structures sur la ligne de visée. L'étude de ces déformations peut être aussi utilisée pour mesurer les paramètres cosmologiques et, en particulier, le comportement de "l'énergie sombre" (équation d'état) qui affecte la croissance des structures cosmiques.

LISA

Lisa (Laser Interferometer Space Antenna) est la mission large du programme à long terme Cosmic Vision de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) pour l’observation des ondes gravitationnelles. Ce sera le premier détecteur d’ondes gravitationnelles spatial.

Magmist

Du milieu interstellaire diffus aux étoiles. 

From diffused interstellar medium to stars.

Comprendre la formation des étoiles reste l'un des plus grands défis de l'astronomie moderne. Dans ce domaine, les progrès ont été limités pour deux raisons principalement : 

• l'énorme dynamique des échelles spatiales et temporelles pertinentes
• la grande variété et de la non-linéarité des processus physiques impliqués dans la formation des étoiles.

Le but de ce projet est de fournir une image complète et cohérente du processus de formation des étoiles en suivant de manière autoconsistante l'évolution de la matière interstellaire depuis le gaz très diffus jusqu'aux proto-étoiles.

Ce projet poursuit deux objectifs :

1. parvenir à une compréhension globale du processus de formation des étoiles, en particulier en élucidant le lien entre les propriétés physiques du milieu interstellaire à grande échelle et les caractéristiques des proto-étoiles, telles que leur masse, leur magnétisation et leur moment angulaire ; 
2. fournir une meilleure compréhension de la structure, de la nature et du rôle du champ magnétique et de la turbulence des parties diffuses aux parties denses du milieu interstellaire.

Les moyens utilisés

Ceci sera réalisé en effectuant une série de simulations numériques magnétohydrodynamique (MHD*) lourdes avec un code de raffinement de maillage adaptatif tout en subdivisant le problème en trois étapes majeures, à savoir la formation de nuages moléculaires à grande échelle, la formation de noyaux de formation d'étoiles et l'effondrement des noyaux protostellaires. En particulier, l'impact du champ magnétique et les processus radiatifs seront traités de manière autoconsistante en utilisant des schémas appropriés.

A chaque étape, des comparaisons avec les modèles analytiques et les observations seront effectuées en utilisant des modèles existants ou en développant de nouveaux modèles et en calculant des observations synthétiques. Les résultats de la simulation seront également utilisés pour tester et améliorer les méthodes et les algorithmes utilisés par les observateurs pour extraire les informations physiques de leurs données. Une base de données existante, dans laquelle les résultats des simulations sont disponibles, sera développée.

Galsico

Résoudre la formation des galaxies : de la physique à petite échelle dans le contexte cosmologique

Understanding galaxies formation: small-scale physics for cosmology.

Euclid

Les mesures récentes des inhomogénéités du Fond diffus cosmologique (Cosmic Microwave Background ou CMB), de l'expansion des supernovae de type Ia (SNIa) et des structures à grande échelle de l'Univers convergent en effet vers un nouveau modèle cosmologique dit modèle "lambda-CDM". Paradoxalement, ce modèle repose sur trois composantes dont l'origine et la nature sont inconnues : la matière noire (CDM pour Cold Dark Matter), l'énergie sombre (lambda) et les champs responsables de l'inflation. L'identification et la compréhension de ces trois ingrédients sont le défi actuel de la cosmologie et la source probable d'une révolution de la physique fondamentale.

Pour découvrir ces composantes "sombres" qui représentent plus de 95% du contenu de l'Univers, Euclid utilisera les effets de distorsions gravitationnelles qui fournissent une mesure directe de la distribution de matière noire dans l'Univers. Il mesurera précisément les faibles déformations des images des galaxies distantes par l'action de la gravitation des grandes structures sur la ligne de visée. L'étude de ces déformations peut être aussi utilisée pour mesurer les paramètres cosmologiques et, en particulier, le comportement de "l'énergie sombre" (équation d'état) qui affecte la croissance des structures cosmiques.

PetaDisk

Simulations numériques de disques protoplanétaires, préparer le terrain pour la formation planétaire. 

Protoplanetart disks digital simulations, studying planety formation.

EXODUNES

Caractérisation des dunes EXtra-terrestres de Mars et Titan.

Characterising extra-terrestrial dunes on Mars and Titan.

SN2NS

Élucider le mécanisme d'explosion des étoiles massives, et caractériser les conditions de naissance des étoiles à neutrons et des trous noirs.

Studying massive star explosions and neutron stars and blackholes formation. 

Planck

Observatoire spatial de mesure des paramètres du modèle standard ou « modèle du Big Bang ».

Space telescope measuring the Big Bang model parameters.

WHOLESUN

Comprendre les mécanismes physiques à l’origine de l’activité éruptive du Soleil et de ses jumeaux stellaires

Understanding the physical mechanisms underlying the eruptive activity of the Sun and its stellar twins

Plasmas lasers

Créer des plasmas à haute température à partir de l'énergie des faisceaux lasers.

Making high temperature plasmas using laser energy.

STARFICH

Comprendre la formation stellaire dans les galaxies avec les observations de Herschel.

Understanding star formation in galaxies using Herschel observations.

COAST COmputational ASTrophysics

Simulation numérique en astrophysique spécialisé dans l’activité de "calcul de haute performance".

Astrophysics digital simulation for "high performance computing". 

EPISTEME

Analyser le rôle du numérique dans la construction, la diffusion et l'enseignement des connaissances en astrophysique.

Analyzing the digital technologies uses to make, spread and teach astrophysics knowledge.

H.E.S.S.

Instrument consacré à l'observation des sources de rayonnement gamma à très haute énergie. 

Observation instrument for very-high-energy gamma-ray.

INTEGRAL

Mission de l'Agence Spatiale Européenne pour l’exploration du ciel dans la gamme des photons gamma de basse énergie.

ESA mission to explore the low energy gamma-ray sky.

VISIR

Camera infrarouge installée sur le Very Large Telescope au Chili. 

Infrared camera based on the VLT in Chili.

Cassini-CIRS

Spectromètre infrarouge à bord de la sonde Cassini.

Composite InfraRed Spectrometer on the Cassini Space Probe. 

FERMI (GLAST)

Observatoire de la NASA dédié à l'étude du rayonnement gamma de haute énergie émis par les objets célestes.

NASA space telescope studying high energy gamma-ray from space objects.

XXL PROJECT

XMM-Newton

ExplorNova

Projet de recherche sur les processus d'innovation dans la conception et la concrétisation des « grands instruments », tels que les observatoires spatiaux.

Research project about innovation process of concepting and shaping big instruments such as space telescope.

MEGACAM

Caméra installée au foyer du télescope de 3,6m de diamètre du CFHT.

Camera installed on the 3,6m diameter telescope of the CFHT.