Cette nouvelle publication, baptisée DR1-Foundation marque la première publication majeure de données de la mission depuis le lancement du télescope spatial à la mi-2023. Par rapport aux publications précédentes d’Euclid, qui comprenaient quelques jours d’observations sur environ 60 deg²de ciel, ce nouveau relevé d’un peu plus d’an, représente 1900 deg² de ciel – soit un total de 1,7 million de Go de données.

Au total, environ 900 millions de galaxies ont été observées, en un peu plus d’un an, dans ces 1900 degrés carrés. Il s’agit d’environ 14% de la surface totale qu’observera Euclid d’ici 2030. 167 millions de spectres, véritables cartes d’identité des objets célestes, complètent ces images. Ces données sont désormais mis à disposition de l’ensemble de la communauté scientifique. D’ici quelques mois, de nombreux papiers de recherche basés sur ces données, en préparation au sein du Consortium Euclid puis dans la communauté scientifique, présenteront de grandes avancées dans la compréhension de l’évolution de notre Univers et de ses différents objets, pour des époques allant de -10 milliards d’années à aujourd’hui.

La seconde partie de cette Data Release est planifiée aux alentours de Juin 2027 avec les premières annonces de la mission sur la matière noire et la nature de l’énergie noire. Elle sera composée de produits plus avancés, basés sur les données publiées ce 12 novembre, comme des cartes de distribution de matière noire.

Catalogue DR1-Foundation

Il révèle des nombres sans précédent d’objets cosmiques et comprend :

• Plus de 900 millions de galaxies
• Environ 15 000 candidats de lentilles gravitationnelles fortes
• Plus de 60 millions de quasars, les noyaux brillants de galaxies lointaines
• Les spectres de plus de 160 millions de sources
• Les résultats du relevé large d’Euclid sur 1900 deg² de ciel – soit un total de 1,7 million de Go de données

Le changement d’échelle permet de passer de quelques objets rares à des populations que l’on peut caractériser statistiquement.

Pour Marc Sauvage, astrophysicien au CEA et responsable du consortium Euclid, « Avant Euclid, certains objets célestes paraissaient presque uniques. Désormais, nous allons pouvoir en observer des familles entières, étudier leurs caractéristiques et comprendre ce qu’elles nous apprennent sur l’Univers. La qualité optique et la stabilité du télescope sont remarquables : les données qu’il produit devraient rester une référence pour les astronomes pendant des décennies.

Ces données permettent dès aujourd’hui de nombreuses recherches en astrophysique.

Les premiers résultats illustrent déjà la diversité de la science possible : lentilles gravitationnelles fortes, systèmes stellaires de très faible brillance de surface, évolution des galaxies et nouvelles applications de la spectroscopie.

Dès maintenant, huit premiers articles scientifiques accompagnent cette livraison, mais de nombreux autres travaux sont en préparation. Les astrophysiciens de l’Irfu exploitent ces nouveaux catalogues pour leurs recherches sur la formation et l’évolution des galaxies.

Leins vers les publications scientifiques et techinques de DR1

Exploitation scientifique des catalogues de galaxies

Les données DR1 Foundation d’Euclid, par leur gigantisme, permettent des études statistiques dans les différents domaines comme tester les modèles théoriques de formation des galaxies à différentes époques cosmiques.

Benjamin Magnelli du laboratoire Cosmologie et Evolution des Galaxies de l’Irfu explique : « Avec ces centaines de millions de galaxies observées sur de vastes régions du ciel et avec un niveau de détail inédit, Euclid nous permet pour la première fois d’étudier finement comment l’évolution des galaxies est liée à celle des grandes structures de l’Univers : amas et groupes de galaxies, filaments de la toile cosmique, vides cosmiques. Cela nous permettra en particulier de trancher un débat vieux de plusieurs décennies sur l’influence de l’environnement d’une galaxie sur la vitesse à laquelle elle forme des étoiles. »

Traitement des observations d’Euclid

Produire des données une telle qualité nécessite un effort de traitement considérable. Les ingénieurs et chercheurs du segment sol scientifique d’Euclid (SGS), du consortium Euclid développe et opère la chaîne de traitement des données qui transforme les données brutes en produits scientifiques calibrés : images, catalogues, spectres.

Le travail pour orchestrer les algorithmes de traitement automatisé, suivre l’avancement, réaliser des évaluations de qualité, résoudre les problèmes et développer de nouveaux algorithmes pour améliorer le traitement des données d’Euclid est colossal.

Hervé Aussel du laboratoire « Cosmologie et Evolution des Galaxies » de l’Irfu , dirige le segment sol scientifique, et a supervisé la bonne exécution des traitements qui conduisent à cette livraison.

Il témoigne : « Nous publions un jeux de données sans précédent pour l’étude du cosmos, depuis les petits corps du système solaire jusqu’aux quasars très distants et les lentilles gravitationnelles. Il a fallu 5 mois aux équipes du segment sol pour réduire ces données, en utilisant les infrastructures de calcul de 9 pays. Maintenant, place à la science ! Les premiers résultats exploitant ces données arrivent ces jours-ci, et cela culminera en 2027 avec les analyses cosmologiques que ces données permettent ».

DR1 Foundation : « going wide »

La force du satellite Euclid est d’allier un grand champ d’observation unique par son étendue et une très grande résolution. Ces premiers résultats illustrent le potentiel d’un observatoire capable d’explorer de vastes régions du ciel avec une résolution et une sensibilité exceptionnelle.

Pour permettre à tous, des scientifiques au grand public, des voyages exceptionnels dans de vastes régions de l’Univers, allant des grandes échelles aux plus petites, Jean-Charles Cuillandre et Emmanuel Bertin du CEA ont réalisé un travail de 3 mois sur 2 ilots de l’hémisphère nord et sud.

Ces deux grandes mosaïques permettent notamment d’explorer le groupe de galaxies Messier 81 et le superamas de galaxies de la constellation de l’Horloge, en passant progressivement de vastes étendues célestes à des galaxies individuelles.

Jean-Charles Cuillandre explique :

« Le defi est d’illustrer ces énormes échelles sur le ciel mais perçues a une résolution inédite grâce à l’astronomie spatiale avec une résolution révolutionnaire de la caméra VIS en particulier. Cette idée est explorée dans ce press release de l’ESA au travers de la plongée dans une galaxie proche, Messier 81, que l’on résout en étoiles individuelles (grâce à la résolution de VIS), et montrant au delà une tapisserie riche et uniforme de galaxies lointaines: les cibles principales de la mission première d’Euclid pour la cosmologie ».

Cette infographie vous permet de préparer votre voyage parmi les régions des 2 mosaïques choisies dans chaque hémisphère Nord et Sud.

Retrouver toutes les images sur le site de l’ESA:

https://www.esa.int/articles/about-us/directorates/science/euclid/euclid-lays-the-foundation-for-its-best-ever-3d-map-of-the-universe

cette infographie vous permet de préparer votre voyage parmi les régions des 2 mosaïques choisies dans chaque hémisphère Nord et Sud.

Retrouver toutes les images sur le site de l’ESA:

https://www.esa.int/articles/about-us/directorates/science/euclid/euclid-lays-the-foundation-for-its-best-ever-3d-map-of-the-universe

Zoom into Euclid’s 500 gigapixel mosaic of the Universe

In this video, we zoom into the northern mosaic, which is nearly 500 gigapixels in size.

Read more: https://www.esa.int/articles/about-us…

Credit: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, image processing by J.-C. Cuillandre and E. Bertin; ESA/GaiaDPAC; ESA/Planck Collaboration CC BY-SA 3.0 IGO

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Destination INFRADEV – « Développer, consolider et optimiser le paysage européen des infrastructures de recherche »

COORDINA INOV – “Strengthening Coordination for Joint Technology Development in Research Infrastructures”

Pour conserver son rang de leader mondial, l’Europe a besoin d’un développement continu de technologies de pointe dans des secteurs stratégiques notamment en soutien au potentiel des grandes infrastructures de recherche (IR) pour booster la compétitivité industrielle.
C’est dans ce cadre que le projet COORDINA-INNOV voit le jour. Ancré dans les communautés des sciences physiques, COORDINA-INNOV vise à poser les bases d’un écosystème européen de co-innovation reliant de manière systématique les communautés scientifiques, les Infrastructures de recherche (IRs), les infrastructures technologiques (ITs), les financeurs, l’industrie et les PME.

COORDINA-INNOV vise à structurer une collaboration durable en mettant en place des mécanismes solides pour le développement technologique conjoint : une taxonomie des technologies des IRs, les fondements de feuilles de route partagées, des modèles de gouvernance, des stratégies de financement et des outils de coordination.
Dans sa première phase, cette initiative servira de terrain d’essai pour une innovation paneuropéenne, ciblant des domaines critiques tels que les détecteurs avancés, les accélérateurs durables, la supraconductivité, la robotique et l’intelligence artificielle. En unissant la « Big Science » et l’industrie, l’Europe trace une nouvelle voie pour sécuriser son avenir technologique.

Strengthening Coordination for Joint Technology Development in Research Infrastructures | COORDINA-INNOV | Project | Fact Sheet | HORIZON | CORDIS | European Commission

Destination INFRATECH – « Nouvelle génération d’instruments, d’outils, de méthodes scientifiques et de solutions numériques avancées »

EPITA – Enabling Partnerships for Innovation & Accelerator Technology Advancement

Le projet EPITA a pour objectif de rassembler les efforts de recherche et développement de l’ensemble de la communauté des accélérateurs européennes.

EPITA se déploie autour de trois axes technologiques majeurs : les systèmes d’accélération conventionnelle, les aimants et les technologies de rupture. Son ambition est de donner naissance à une nouvelle génération d’accélérateurs, alliant haute performance et durabilité. Au programme, le développement de 22 prototypes innovants qui exploreront l’accélération conventionnelle, supraconductrice et pilotée par laser, les aimants supraconducteurs à haute température et les aimants permanents, ainsi que la fabrication additive et le traitement de matériaux avancés.

Conçu en concertation étroite avec les communautés d’utilisateurs, le projet identifie et investit les domaines où la valeur ajoutée européenne est la plus forte, en complément des initiatives existantes. En intégrant l’industrie dès la phase de co-création, EPITA assure un transfert rapide des innovations du laboratoire vers des applications concrètes. EPITA s’inscrit dans la continuité du projet I.FAST.

Enabling Partnerships for Innovation & Accelerator Technology Advancement | EPITA | Project | Fact Sheet | HORIZON | CORDIS | European Commission

HTS4SRI – Magnet Technology advances for sustainable research infrastructures through High Temperature Superconductor

Le projet HTS4SRI inaugure une méthodologie globale pour l’application des technologies supraconductrices à haute température (HTS) de la conception, à la fabrication et à l’exploitation durables des aimants au sein des grandes infrastructures européennes de recherche. Son objectif central est d’établir un cadre systématique dans lequel le développement des conducteurs, la cryogénie, les alimentations électriques cryogéniques et les procédés d’assemblage sont optimisés conjointement selon des critères de durabilité tels que l’analyse du cycle de vie, la recyclabilité et l’efficacité énergétique. Cette approche intégrée garantit que les objectifs environnementaux soient pris en compte sur l’ensemble du cycle de vie des aimants — de la conception à l’exploitation.

L’implication de l’Irfu dans les WP3, WP4 et WP5 permettra notamment de mettre à profit le savoir-faire et les nouveaux équipements (bobineuse et station test HTS) du LEAS ainsi que de valoriser ses activités d’optimisation numérique/IA (outil Alésia).

Magnet Technology advances for sustainable research infrastructures through High Temperature Superconductor | HTS4SRI | Project | Fact Sheet | HORIZON | CORDIS | European Commission

TwinRISE – Trusted AI-Generated Digital Twins for Research InfraStructurEs

TwinRISE fournira un cadre de référence européen pour des jumeaux numériques générés par l’IA appliqués aux infrastructures de recherche, de santé et d’énergie.

Les impacts attendus incluent jusqu’à 30 % de réduction des temps d’arrêt et de mise en service dans les systèmes d’accélérateurs et médicaux, de 15 à 20 % d’économies d’énergie grâce à l’optimisation de l’entraînement et du contrôle sur HPC mais aussi une amélioration des résultats pour les patients via une planification plus sûre et plus rapide ainsi qu’une large adoption de modèles et de flux de travail conformes aux principes FAIR.

Trusted AI-Generated Digital Twins for Research InfraStructurEs | TwinRISE | Project | Fact Sheet | HORIZON | CORDIS | European Commission

Destination INFRASERV – « Services des infrastructures de recherche pour soutenir la recherche en santé, accélérer la transformation verte et numérique, et dépasser les frontières de la connaissance »

HADRON 2030 – Access to physics with hadrons at the frontier of knowledge: fundamental research and applications

Impliquant les trois grandes communautés européennes de physique hadronique, nucléaire et des particules, HADRON-2030 vise à faire progresser notre compréhension fondamentale de l’interaction forte en offrant des accès transnationaux et virtuels à des installations emblématiques et en développant de manière cohérente les ressources de recherche, renforçant ainsi les échanges de connaissances entre les groupes européens et maximisant les avancées scientifiques.

L’interaction forte est l’un des piliers du Modèle standard de la physique des particules, mais de nombreuses questions fondamentales sont encore en suspens. De la structure des hadrons, aux propriétés de la matière dense de quarks en passant par les états hadroniques exotiques, ce projet explorera les limites de nos connaissances actuelles et permettra de mettre au point de nouvelles technologies de détection, au bénéfice de milliers de chercheurs participant à des projets de physique fondamentale en cours ou à venir, contribuant ainsi à maintenir le leadership de l’Europe dans ce domaine.

Access to physics with hadrons at the frontier of knowledge : fundamental research and applications | HADRON-2030 | Project | Fact Sheet | HORIZON | CORDIS | European Commission

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Une équipe du département d’accélérateurs, de cryogénie et de magnétisme de l’Irfu, a mis au point une méthode innovante pour rendre plus performantes les cavités radiofréquence supraconductrices en niobium. Ces résonateurs, historiquement utilisés pour accélérer des particules dans les collisionneurs, sont aujourd’hui étudiés pour le stockage de l’information quantique. En traitant la surface du niobium, les scientifiques du DACM réduisent les défauts responsables de ces perturbations et prolongent ainsi la durée de vie de l’information stockée, une étape vers des mémoires quantiques plus durables.

Une équipe du DACM développe une approche pour augmenter les temps de cohérence des résonateurs 3D supraconducteurs en niobium destinés à des applications quantiques. Leurs travaux permettent de réduire les défauts présents à la surface du niobium, principale source de pertes et de bruit dans ces dispositifs.

Les cavités radiofréquence supraconductrices (SRF) sont des résonateurs métalliques, généralement en niobium, qui piègent des ondes électromagnétiques avec très peu de pertes. Historiquement utilisées pour accélérer des particules, elles atteignent couramment des facteurs de qualité très élevés, de l’ordre de Q ~ 10¹⁰. Plus ce facteur est élevé, plus l’onde perdure avant de se dissiper.

En régime quantique, cette propriété est précieuse : les cavités SRF peuvent conserver une information quantique 100 à 1 000 fois plus longtemps que les architectures de qubits en films minces 2D, la méthode habituellement utilisée pour fabriquer des qubits supraconducteurs. Elles peuvent également offrir une sensibilité supérieure de plusieurs ordres de grandeur pour certaines mesures très fines, comme la recherche de matière noire ou la détection d’ondes gravitationnelles.

Des cavités qui souffrent de pertes diélectriques

Même lorsqu’elles sont fabriquées avec soin, ces cavités subissent encore des pertes diélectriques : une partie de l’énergie de l’onde est absorbée par la fine couche d’oxyde qui recouvre le niobium, au lieu d’être conservée dans la cavité.

Cette couche se forme naturellement lorsque le niobium est exposé à l’air. Elle contient des défauts microscopiques appelés défauts à deux niveaux (Two-Level Systems, TLS). Ces défauts peuvent engendrer une absorption et une dissipation aléatoires de l’énergie. Ceci génère du bruit et dégrade progressivement l’information quantique : c’est la décohérence.

Deux approches ont été développées au sein du DACM pour pallier ce problème.

La première méthode consiste à recouvrir la surface du niobium d’une fine couche d’oxyde, déposée par ALD (Atomic Layer Deposition), puis à chauffer la cavité. Ce film, épais de seulement quelques nanomètres, contient moins de défauts que l’oxyde naturel du niobium. Le traitement thermique crée également une interface plus nette et plus stable entre le niobium et cette couche protectrice, qui résiste à l’exposition à l’air ou à l’eau. Cette approche déjà testée précédemment sur des échantillons [1] et cavités en niobium [2] a été optimisée avec des couches d’Al₂O₃ et de ZrO₂, d’épaisseur variable entre 2 et 10 nanomètres. Dans des résonateurs de fréquence 1,3 GHz refroidis à 1,5 K, les temps de cohérence ont ainsi été améliorés d’un facteur 4, de manière reproductible (Figure 1) [3,4].

La seconde méthode, en cours de publication, modifie directement l’oxyde naturel du niobium grâce à un recuit thermique sous vide poussé. Ce traitement provoque une recristallisation partielle des oxydes [5] et une carburation de la surface, rendant la couche externe plus stable. Des temps de cohérence record atteignant 20 secondes ont ainsi été déduites des facteurs de qualité mesurés à 1,4 K sur des résonateurs en niobium, même après exposition à l’air (Figure 2).

Ces études se poursuivent sur les cavités en niobium en collaboration avec le centre SQMS (Superconducting Quantum Material Systems) à Fermilab en étudiant d’autres matériaux et heterostructures pour supprimer les défaut TLS.

En parallèle, le projet STEEL, porté par Yasmine Kalboussi et financé en 2025 dans le cadre du programme ANR JCJC (Jeunes chercheuses et jeunes chercheurs), vise à étendre ces stratégies d’ingénierie de surface aux résonateurs 2D et aux qubits supraconducteurs, en collaboration avec le groupe Quantronique de l’IRAMIS. Il prévoit également le développement de méthodes innovantes pour éliminer les oxydes natifs sans recourir à des traitements à haute température, puis protéger les surfaces par une passivation déposée in situ.

Contacts: Yasmine Kalboussi, Thomas Proslier

Références

[1] T. Proslier et al. « Improvement and protection of niobium surface superconductivity by atomic layer deposition and heat treatment » Applied Physics letters, 93, 19 (2008).

[2] T. Proslier et al. «Tunneling Study of SRF Cavity-Grade Niobium » IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 19, 3, 1404 (2009). T. Proslier et al. Atomic layer deposition for SRF cavities. Proc. 23rd Part. Accel. Conf. P. 803-805 (2009).

[3] Y. Kalboussi et al. “Reducing two-level system dissipations in 3D superconducting Niobium resonators by atomic layer deposition and high temperature heat treatment”. Applied Physics Letters, 124, 134001 (2024)

[4] T. Proslier et al. “Surface engineering of Nb superconducting resonators by ALD and thermal treatments”. In redaction (2026)

[5] Y. Kalboussi et al. “Crystallinity in niobium oxides: A pathway to mitigate two-level-system defects in niobium three-dimensional resonators for quantum applications” Physical Review Applied, 23, 044023 (2025).

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Les équipes du CEA-Irfu jouent un rôle clé dans l’exploitation des données du relevé cosmologique DESI. Dans une étude menée par Hiram Herrera, postdoctorant au CEA-Irfu et à l’IAP, elles ont développé une nouvelle analyse des oscillations acoustiques baryoniques (BAO) : l’empreinte fossile d’ondes de pression du plasma primordial, qui sert de « mètre étalon » pour mesurer les distances dans l’Univers. Les chercheurs l’ont mesurée via la forêt Lyman-α — les raies d’absorption laissées par les nuages d’hydrogène traversés par la lumière de quasars lointains.

Grâce à la puissance statistique des données du deuxième catalogue de DESI (DR2), l’expansion cosmique peut désormais être mesurée en trois tranches de redshift entre z = 2,1 et 2,8, alors que les analyses précédentes ne donnaient qu’une valeur moyenne sur cet intervalle.

À ces époques reculées, l’Univers n’avait que quelques milliards d’années : la matière dominait son contenu énergétique et l’énergie sombre était négligeable. Dans ce régime, les équations de la relativité générale conduisent à une loi simple reliant le taux d’expansion H au redshift z, appelée régime d’Einstein-de Sitter. Le vérifier directement constitue un test fondamental de nos lois de la gravitation à l’échelle de l’Univers.

Les résultats sont à la hauteur. L’analyse mesure :

H(z) ∝ (1+z)ⁿ avec n = 1,34 ± 0,16,

en accord avec la prédiction théorique de n = 3/2 sans les incertitudes expérimentales

Cette étude illustre aussi le potentiel des très grands relevés spectroscopiques pour tester les fondements de la cosmologie observationnelle. Elle n’a été rendue possible que par la qualité des observations de DESI, qui a déjà mesuré les spectres de plus de 40 millions de galaxies et de quasars.

Les équipes de la collaboration analysent actuellement les données du relevé complet (DR3), qui devraient améliorer sensiblement la précision de cette mesure et renforcer encore les tests des modèles cosmologiques et de la gravitation à l’échelle de l’Univers.

Contact : Eric Armengaud

article: Probing the matter-dominated expansion with multi-redshift Lyman-α BAO from DESI DR2

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Le CNRS contribue de manière majeure à la conception et à la construction des LST, tandis que le CEA joue un rôle clé dans le développement des outils de traitement et d’analyse des données de CTAO et sur les telescopes de taille moyenne (MST). Les deux organismes sont fortement impliqués dans la construction de l’observatoire et la préparation de son exploitation scientifique.. Cette inauguration marque une étape importante pour l’astronomie gamma de très haute énergie.

Le lendemain de l’inauguration se tenait un workshop scientifique « Scientific Landscape around CTAO-LSTs » avec 10 présentations d’experts internationaux, dont celle d’Emmanuel Moulin du département de physique des particules de l’Irfu sur la matiére noire « Dark Matter Study with CTAO and Underground »

CTAO reposera sur deux sites complémentaires : à La Palma, dans l’hémisphère Nord, pour étudier notamment les sources extragalactiques, et au Chili, dans l’hémisphère Sud, où le second site est en cours de construction, pour observer en particulier les régions centrales de notre Galaxie.
Les quatre télescopes de grande taille inaugurés à La Palma constituent une première étape dans le déploiement de cet observatoire international, le plus sensible jamais construit pour l’astronomie gamma. Le déploiement se poursuivra à la Palma et au Chili avec des télescopes de taille moyenne (MST), pour lesquels le CEA fournit 700 miroirs (site Sud) et coordonne, avec des laboratoires du CNRS, l’intégration et les tests des caméras NectarCAM (site Nord).

en savoir plus avec le communiqué de presse CEA/CNRS

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Le 15 octobre 2026, la collaboration ATLAS a organisé au CERN la neuvième édition de la remise des prix, récompensant une personne et sept équipes.

Pierre-François Giraud, du Département de Physique des Particules (DPhP) de l’Irfu, fait partie d’une des 7 équipes qui a reçu le prix d’excellence de la collaboration ATLAS. Ce prix récompense les contributions exceptionnelles du chercheur au fonctionnement, à l’étalonnage et à l’alignement optique en temps réel du spectromètre à muons d’ATLAS.

Bonne nouvelle pour le DPhP de l’Irfu. Ce jeudi 15 octobre 2026, Pierre-François Giraud a reçu le prix « ATLAS Outstanding Achievement Award ». Cette distinction vise à mettre en lumière, chaque année, le travail essentiel de différents contributeurs de la collaboration ATLAS. Il a notamment été récompensé pour le fonctionnement optimal du spectromètre à muons, pour son étalonnage et pour son alignement.

Un travail d’orfèvre, qui a permis d’atteindre des performances de détection remarquables : une précision de mesure de l’ordre de 10 % de la trajectoire des muons de haute énergie (~1012 électronvolts), soit environ 50 micromètres de résolution, la taille d’un cheveu.

L’Irfu contribue au spectromètre à muons d’ATLAS depuis l’époque de sa conception dans les années 90. Il 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. Les positions relatives de chaque détecteur doivent être connues avec une infime précision 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.

Pierre-François Giraud et le spectromètre à muons

Son domaine de prédilection : l’alignement. Il est le contact scientifique cité par l’IRFU pour l’alignement du spectromètre, et son parcours couvre toute la chaîne :

• Système optique : co-auteur de la publication de référence sur le système d’alignement — les capteurs optiques qui mesurent déformations et positions des chambres
• Alignement absolu par traces : dès 2005, il présentait les algorithmes d’alignement par traces, l’étape qui permet de calibrer la géométrie avec les données réelles.
• Monitoring logiciel : co-auteur du serveur J2EE de monitoring de l’alignement et du programme de reconstruction associé (c++), la chaîne software qui transforme les signaux optiques en corrections géométriques
• Reconstruction : co-auteur du « New Fitting Concept in ATLAS muon tracking » pour le Run 2, l’innovation qui a amélioré la reconstruction des muons de haute impulsion

Résultat d’ensemble : une procédure Irfu de reconstruction des 56 000 paramètres d’alignement de la partie centrale, adoptée par ATLAS, qui aboutit à une précision globale de ~50 µm

Le prix récompense donc très logiquement un travail de fond : sans cet alignement à ~50 µm dans un détecteur de 20 m de diamètre, la mesure d’impulsion des muons — et donc les recherches de particules massives se désintégrant en muons — serait compromise. C’est un de ces « métiers de l’ombre » précisément visés par l’Outstanding Achievement Award, qui honore les contributions hors analyses de physique.

Pour en savoir plus,

La collaboration ATLAS récompense des réalisations remarquables

fait marquant 2021: L’alignement du spectromètre à muons d’ATLAS

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Place au Long Shutdown 3, trois années et demie de chantier intense pour préparer le LHC à haute luminosité (HL-LHC) et son redémarrage en 2030, avec jusqu’à 200 collisions à chaque croisement de faisceaux. Les collaborations des experiences ATLAS et CMS reconstruisent entièrement leurs détecteurs internes : gérer 200 événements empilés simultanément, c’est ~10 fois plus de traces superposées à démêler tous les 25 nanosecondes — soit 40 millions de croisements par seconde aux points de collision d’ATLAS et CMS.

Les équipes de l’Irfu, qui travaillent depuis plusieurs années sur la jouvence de détecteurs de ces 2 grandes experiences, sont en première ligne de cette transformation. Un défi d’ingénierie colossal, mené de front avec l’exploitation des données accumulées lors du Run 3.

Les prochaines années seront consacrées à la transformation du LHC et des expériences pour le LHC à haute intensité (HL-LHC), un programme de mise à niveau ambitieux qui se terminera par le retour des faisceaux de particules en 2030.

La mise à niveau HL-LHC augmentera considérablement l’intensité du collisionneur, ou « luminosité ». Environ 200 collisions proton-proton sont attendues chaque fois que les faisceaux se croisent, créant un environnement extraordinairement dense et fournissant un immense pouvoir statistique pour explorer la structure de la matière et ses interactions fondamentales.

Malgré son nom – « Long Shutdown 3 » – cette période de mise à niveau sera tout sauf calme, exigeant des campagnes d’ingénierie complexes et intenses. Dans les instituts du monde entier, les chercheurs ont passé des années à concevoir, construire et tester la prochaine génération de technologies de détecteurs qui vont maintenant commencer à être installés au CERN.

Pour ATLAS, l’Irfu contribue à

• la refonte d’un tout nouveau trajectographe interne (ITk) entièrement en silicone doté de 178 mètres carrés de détecteurs de silicium actif et de 5 milliards de canaux de lecture, capables de reconstruire les trajectoires des particules avec une précision micrométrique. Une partie des modules de ce nouveau trajectographe sont en cours de fabrication à l’Irfu.

Un consortium de laboratoire français incluant le CEA-Irfu s’est engagé pour produire conjointement environ 2 200 modules, soit près de 20% des modules nécessaires au détecteur ITk complet.

Module pour le détecteur ITk de l’expérience ATLAS au LHC. crédit photo L.Godard/CEA	opérations de wire-bonding en salle blanche au CEA-Irfu, une étape de câblage de haute précision reliant les différents composants électroniques des modules ITk.	Test et caractérisation des modules pour le détecteur ITk de l’expérience ATLAS au LHC.

L’irfu est aussi fortement impliqué dans :

• la refonte du système d’électronique du calorimètre à Argon liquide afin de supporter les conditions de prise de données attendues au HL-LHC
• et dans l’amélioration du système d’alignement du spectromètre à muons.

Pour CMS, l’Irfu contribue à trois projets, qui permettront la mesure du temps de passage des particules avec une précision de quelques dizaines de picosecondes, une nouveauté pour qui permettra de réduire l’impact des conditions de prise de données.

• Le changement de l’électronique de lecture de la partie centrale du calorimètre électromagnétique (ECAL). l’Irfu fournit une puce de lecture quatre fois plus rapide que précédemment permettant d’obtenir une résolution en temps sans précédent de 30 ps à haute énergie, ainsi qu’une nouvelle électronique de lecture du système de monitorage laser.
• Un nouveau calorimètre vers l’avant à haute granularité (HGCal). l’Irfu a conçu la partie timing (mesure du temps) de la puce de lecture.
• Un nouveau détecteur de précision de temps de passage des particules chargées (MTD) situé entre le trajectographe et les calorimètres. l’Irfu est responsable du design du système d’acquisition des données et du contrôle de la distribution d’horloge de précision.

tests de cablage du laser monitoring au Cern sur le spare supermodule du ECAL	tests de vieillissement des composants de l’upgrade du LM à Saclay avec la chambre climatique	decommisionning des fibres lasers dans CMS afin de les préserver pour la phase II (cables noirs enroulés dans les trous au niveau du solénoïde)

L’installation de ces mises à jour est loin d’être un exercice facile.

Les ingénieurs doivent démonter soigneusement les parties à remplacer dans les détecteurs actuels et les reconstruire avec de nouvelles générations de technologies de détection. Le travail comprend la suppression et le remplacement des principaux systèmes de détection, le réacheminement et l’installation de kilomètres de câblage, la mise en œuvre d’un système de refroidissement au dioxyde de carbone amélioré et l’intégration d’une nouvelle infrastructure informatique et de services étendue.

Cet effort d’ingénierie colossal n’est qu’une partie de l’histoire. Alors que les équipes transforment les expériences pour le HL-LHC, les collaborations doivent continuer à analyser l’énorme lot de données enregistré par le LHC au Run 3.

En particulier, les expériences ATLAS et CMS ont maintenant enregistré 505 fb-1 de données de collision proton-proton, dont 332 fb-1 ont été collectés pendant la seule course 3.

Alors qu’une ère du LHC touche à sa fin, une autre va bientôt commencer.

Contacts: Julie Malcles, Frédéric Deliot

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Les étoiles de type solaire possèdent une enveloppe relativement épaisse, au sein de laquelle l’énergie est transportée par la convection, c’est-à-dire des mouvements macroscopiques de fluides, comme cela est illustré sur la Figure 1. Ces mouvements turbulents génèrent des ondes acoustiques qui vont ensuite se propager au sein de l’étoile. Lors de leur propagation, ces ondes vont porter la signature des milieux qu’elles traversent, et interférer entre elles afin de former des modes d’oscillations globaux de l’étoiles. Cette double propriété fait de ces ondes un outil exceptionnel pour sonder l’intérieur des étoiles ! Le principe est très similaire aux ondes sismiques qui se propagent dans la Terre et qui permettent aux sismologues d’étudier en détails la structure interne de notre planète. C’est pour cette raison que l’on parle d’astérosismologie.

Ces modes d’oscillations acoustiques, appelés modes p pour modes de pression, vont déformer la surface de l’étoile et provoquer de très faibles variations de luminosité observables depuis l’espace. En observant de manière continue une étoile pendant suffisamment longtemps on peut mesurer la période de ses oscillations et ainsi contraindre les propriétés internes des étoiles avec une précision inaccessible autrement. Pour les étoiles de type solaire, il est attendu que toutes les étoiles présentent ce type d’oscillations. Cependant, les données du télescope spatial Kepler de la NASA ont révélé qu’environ la moitié des étoiles de type solaire observées n’en montre aucune trace mesurable. Cette absence de détection se retrouve principalement pour les étoiles en rotation rapide ainsi que celles fortement actives magnétiquement.

Leurs résultats, publiés dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters, mettent en évidence qu’il existe un lien direct entre amplitudes des oscillations acoustiques et vitesse de rotation de l’étoile.

En effet, la rotation va ralentir les mouvements convectifs turbulents responsables de l’excitation des ondes acoustiques, réduisant ainsi l’énergie injectée dans ces oscillations. Dans les modèles avec les rotations les plus rapides, les chercheurs observent également une augmentation de l’amortissement des ondes, ce qui accentue encore la réduction de leur amplitude.

Ce résultat est illustré sur la Figure 2, qui présente la modulation de l’amplitude des oscillations acoustiques mesurée dans les simulations (courbe bleue) et prédite théoriquement (courbe orange) en fonction de la vitesse de rotation de l’étoile. Ainsi, plus une étoile est en rotation rapide, plus l’amplitude de ses oscillations sera réduite.

Ces résultats ont ainsi deux conséquences majeures.

• Premièrement, ils apportent une explication physique cohérente à l’absence de détection d’oscillations dans de nombreuses étoiles de type solaire en rotation rapide observées par le satellite Kepler. Il est en effet probable que pour les étoiles dont le taux de rotation est très rapide, l’amplitude des oscillations soit sous le seuil de détection de Kepler. Il serait donc nécessaire d’obtenir des données avec une meilleure résolution pour espérer détecter les modes d’oscillations des rotateurs les plus rapides.
• Deuxièmement, en établissant un lien direct entre vitesse de rotation et amplitudes des oscillations acoustiques des étoiles de type solaire, cette étude permettra de fournir de nouveaux diagnostics pour utiliser ces amplitudes comme un nouvel indicateur de la rotation interne des étoiles.

Les futures missions d’astérosismologie, comme la mission PLATO de l’ESA dont le lancement est prévu en 2027 et pour laquelle le CEA est fortement impliqué, pourront ainsi mieux exploiter les « séismes stellaires » pour contraindre la rotation, la convection et, plus largement, l’évolution des étoiles.

Contacts : Stéphane Mathis, Arthur LE SAUX

Lien vers la publication Le Saux, Bessila & Mathis (2026), MNRAS 549, 1

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Fruit d’une collaboration entre le CNES, le CEA, le CNRS et les universités, SVOM a été lancée en juin 2024 et s’est immédiatement imposée comme un acteur majeur de l’astrophysique haute énergie : à ce jour, 358 sursauts gamma détectés et plus de 60 distances mesurées. Un fait d’arme parmi d’autres : la détection du GRB 250314A, le 14 mars 2025, lié à l’effondrement d’une étoile de première génération, dont la supernova associée — révélée par JWST 110 jours plus tard — est la plus lointaine jamais observée.

En recevant le prix, Bertrand Cordier a tenu à saluer avant tout le travail d’équipe, mené « presque en famille » avec les partenaires chinois, ainsi que l’excellence des instruments français (les télescopes ECLAIRs et MXT) et la formation d’une nouvelle génération de jeunes scientifiques qui « prennent le flambeau ». Prévue pour cinq ans, la mission ne montre aucun signe de vieillissement et pourrait se prolonger une dizaine d’années, promettant une belle moisson de résultats.

en savoir plus:

actualité du 1er octobre sur le site de 3AF

site SVOM France

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D’une pierre deux coups pour l’Irfu. Ce mercredi 07 octobre, deux doctorantes du département d’astrophysique ont reçu le Prix Jeunes Talents France, décerné chaque année par la Fondation L’Oréal. Elles font partie des 35 scientifiques retenues sur plus de 800 candidatures. Cette distinction soutient l’excellence de leurs travaux scientifiques. Elle met aussi en lumière le rôle des femmes dans la recherche.

Pour les deux jeunes chercheuses, ce prix représente à la fois une reconnaissance scientifique et une opportunité de transmettre. Camille Moisset, doctorante au laboratoire LDE3 (Dynamique des Étoiles, Exoplanètes et Environnement), espère ainsi développer sa science « de manière plus indépendante » et « inspirer les plus jeunes, en particulier les filles ». Elle étudie l’évolution des étoiles, en particulier le lien avec leur dynamique interne. Marie-Anne Carpine, membre du LFEMI (Formation d’Étoiles et Milieu Interstellaire), y voit « un potentiel majeur pour créer des ponts entre les chercheuses et le public ». Elle travaille sur les propriétés physiques des poussières interstellaires.

Marie-Anne Carpine : de la poussière interstellaire aux graines planétaires

La poussière interstellaire est une infime composante de la matière gazeuse qui se trouve entre les astres de notre galaxie par exemple. Pourtant, elle joue un rôle primordial dans la formation des étoiles et des planètes. Marie-Anne Carpine étudie les propriétés optiques de ces poussières : « Mes travaux visent à créer le tout premier modèle entièrement réaliste de poussière protostellaire. » L’objectif est de mettre en lumière les toutes premières étapes de l’évolution de ces poussières vers les planétésimaux, les briques élémentaires à partir desquelles les planètes se forment. Pour ce faire, elle développe des modèles numériques capables de reproduire la structure complexe des grains de poussière. À terme, ces modèles seront intégrés à des simulations d’observations de jeunes étoiles.

Camille Moisset : comprendre et modéliser les architectes silencieux des étoiles

Les étoiles sont les astres fondamentaux de notre Univers. Mais comprendre précisément comment elles évoluent et meurent reste difficile. En particulier, nos modèles actuels peinent à reproduire les observations des télescopes spatiaux. Camille Moisset s’est donnée pour mission de comprendre comment des processus qui se jouent à petite échelle à l’intérieur des étoiles influencent leur structure et leur évolution. Ondes, instabilités, turbulences… son travail consiste à décrypter la dynamique complexe de ces « architectes silencieux ». La finalité est de bâtir « des modèles théoriques robustes qui reproduisent les effets de ces processus sur l’évolution des étoiles », explique-t-elle. La chercheuse s’appuie sur des simulations numériques haute performance pour étudier ces phénomènes dans différentes conditions. Elle en tire ensuite des modèles simplifiés, appelés « paramétrisations ». Ces modèles résument les effets complexes des processus de petite échelle. Ils servent ensuite de base aux codes qui simulent l’évolution des étoiles.

Contacts : Camille Moisset, Marie-Anne Carpine

Ressources :

• Le communiqué de presse : CP FWIS France 2026 DEF.docx
• Le dossier de presse : DPFWISFrance2026.pdf

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