Le 4 septembre 2014, la revue Nature publie la découverte, par une équipe internationale incluant un ingénieur-chercheur de l’Irfu, des frontières de notre superamas de galaxies. Comme le montre la visualisation réalisée à l’Irfu, ce superamas, auquel appartient notre galaxie, la Voie lactée, se révèle bien plus vaste que ce que l’on croyait depuis 50 ans.
Cette étude, fondée sur la reconstruction et la visualisation des bassins d’attraction gravitationnelle à partir des vitesses particulières des galaxies spirales, a été menée conjointement par Brent Tully (University of Hawaii), Hélène Courtois (Université de Lyon), Yehuda Hoffman (Hebrew University, Jerusalem), et Daniel Pomarède, ingénieur-chercheur au Laboratoire d’Ingénierie Logicielle des Applications Scientifiques (Lilas) du Sédi à l’Irfu.
Dans cette étude, le logiciel de visualisation de données en trois dimensions SDvision, développé au Lilas dans le cadre du projet COAST, a permis de découvrir et de comprendre la structure tridimensionnelle de notre superamas, en reconstruisant et visualisant les lignes de courant le long desquelles se déplacent les galaxies, mettant en évidence un bassin d’attraction distinct de ceux des superamas voisins. Ce résultat exceptionnel correspond à la première utilisation du logiciel SDvision sur des données observationnelles, l’application ayant été développée à l’origine pour visualiser des données massives de simulation.
La construction de ESS (European Spallation Source), destinée à devenir la source de neutrons la plus puissante au monde, est lancée à Lund (Suède). Ce très grand instrument international vise à fournir des faisceaux de neutrons pour la recherche fondamentale et la recherche appliquée. Au titre de l’engagement de la France, le CNRS et le CEA participent à sa construction qui devrait s’achever à l’horizon 2019.
Dans la cadre de la contribution de l’Irfu au projet IFMIF-EVEDA, différents éléments destinés à équiper l’accélérateur LIPAc1 ont été livrés début août vers leur destination finale, le site de Rokkasho au Japon. Cette livraison clôt la phase d’étude démarré en 2008, de conception et de réalisation des diagnostics faisceau de cet accélérateur de deutons de 9 MeV.
Ces diagnostics sont réalisés par trois différents types de détecteurs qui vont permettre la mesure des profils transverses, des pertes et du courant du faisceau sur la partie haute énergie de 5 à 9 MeV. Une première phase d’installation débutera en mi 2015 à Rokkasho pour l’installation de ces diagnostics auprès de l’accélérateur.
Contexte des contributions de l’Irfu au projet IFMIF
Le CEA-Saclay est le principal contributeur européen au projet IFMIF2, plus précisément à la phase d’étude et d’évaluation appelée EVEDA3. Elle consiste à montrer la faisabilité d’une installation d’irradiation pour l’étude des matériaux des futurs réacteurs de fusion soumis à un bombardement neutronique extrêmement intense. Ce programme s’inscrit dans le cadre des accords internationaux signés entre l’Europe et le Japon en 2007, connus sous la dénomination « Approche Élargie ».
Pour l’accélérateur, la validation s’appuie sur l’accélérateur LIPAc, du faisceau continu de deutons de 9 MeV et 125 mA dont l’installation a commencé sur le site de Rokkasho en fin 2013. La fourniture de systèmes importants de l’accélérateur comme l’injecteur, le linac supraconducteur et des diagnostics faisceau, ainsi que leur installation et leur démarrage sont sous la responsabilité des équipes de l’Irfu.
Les diagnostics faisceaux situés sur la partie haute énergie (5 à 9 MeV) doivent faire face aux défis suivants :
puissance du faisceau supérieure à 1 MW capable de vaporiser les matériaux
charge d’espace élevée qui contraint les diagnostics (dimensions, trajectoires)
environnement fortement radioactif
L’Irfu s’est positionné sur la mesure des profils transverses, des pertes et du courant faisceau.
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.
AGATA, détecteur de rayonnement gamma, vient de rejoindre le Grand accélérateur national d’ions lourds (Ganil, CNRS/CEA). Après des séjours en Italie et en Allemagne, il s’installe en France pour une campagne de mesures de deux ans au moins, dans le cadre d’un programme scientifique dédié à l’étude de la structure des noyaux atomiques. Le CNRS et le CEA ont été fortement impliqués dans la construction d’AGATA qui constitue une avancée technologique majeure par rapport aux anciens détecteurs : il permet de reconstruire la trajectoire des photons qui le traversent. À partir de 2015, ce sont plusieurs dizaines d’équipes de physiciens venant de toute l’Europe qui se succéderont au Ganil afin de réaliser leurs expériences avec ce détecteur ultra-perfectionné.
AGATA1 est basé sur la technique dite du « tracking », qui permet d’identifier chaque point d’impact d’un photon lorsqu’il traverse le détecteur, ceci afin de suivre son parcours de façon précise et ainsi augmenter la sensibilité des mesures. Ces photons de grande énergie sont détectés par les « yeux » d’AGATA. Appelés capsules, ils sont constitués de mono-cristaux de germanium dont la pureté quasi-parfaite est garante de la qualité des mesures. Ces cristaux composent la base du système de détection. Ils absorbent les photons qui traversent le détecteur et convertissent leur énergie avec une précision inégalée en signal électrique.
Actuellement le système de détection d’AGATA est composé de 23 cristaux de germanium pur. En 2015, au Ganil, il en comptera au minimum 32, offrant une amélioration d’un facteur 10 de la sensibilité de détection du rayonnement gamma émis par des noyaux exotiques. L’ambition du projet est de réunir à terme 180 cristaux couvrant une sphère complète de 362 kg de germanium hyper-pur.
Le programme scientifique d’AGATA au Ganil est l’étude de la structure des noyaux atomiques par spectroscopie gamma de haute résolution. Les travaux porteront sur les noyaux proches des isotopes dits « doublement magiques », piliers de notre compréhension de la matière nucléaire. L’organisation particulière des protons et des neutrons au sein de ces noyaux et leur plus grande stabilité intéressent notamment les chercheurs. Les données obtenues seront utilisées pour contraindre les modèles théoriques décrivant l’interaction nucléaire entre les nucléons (protons et neutrons) dans le noyau. Ces modèles permettront de comprendre l’origine et l’abondance de la matière nucléaire dans l’Univers.
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Dernière mise à jour : 22-02-2024
