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Actualités IRFU

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Ho'oleilana : un fossile datant d'une époque proche de la naissance de l'Univers

La question de notre place dans l’Univers : "où sommes-nous dans l’Univers ?" est une question fascinante, à l’origine de l’une des sciences parmi les plus anciennes : la Cosmographie, la cartographie du Cosmos. Grâce à une méthode fondée sur l'étude des champs de vitesses des galaxies mesurées par différents télescopes, les cosmographes, constitués d’une équipe de chercheurs du CEA, de l’université de Hawaii et de l’université du Queensland, reconstruisent la toile cosmique de notre Univers proche et y dévoile son architecture révélant de grandes structures de superamas de galaxies, mais aussi de grands vides, façonnés par la gravitation [1]. Daniel Pomarède, de l’Irfu, est en charge de la cartographie des catalogues Cosmicflows et de leur visualisation 3D et interactive depuis 2010. Entre 2014 et aujourd’hui, leur catalogue est passé de 8000 à 30 000 galaxies et la carte s’agrandit avec l’inclusion d’un catalogue de galaxies mesuré par la collaboration SDSS [2]. Avec leur dernier catalogue Cosmicflows-4, ils viennent de découvrir une immense bulle de galaxies, un nouveau fossile des débuts de notre Univers, datant de la même époque que le rayonnement fossile du fond diffus cosmologique. C’est la première fois qu'un vestige d’une onde, témoin de l’univers primordial, a été mesuré individuellement dans la distribution des galaxies.  Ces résultats viennent de paraitre dans The Astrophysical Journal. “Ho’oleilana: An Individual Baryon Acoustic Oscillation?” by R. Brent Tully, Cullan Howlett, and Daniel Pomarède, The Astrophysical Journal, Volume 954, Number 2 https://doi.org/10.3847/1538-4357/aceaf3 

Images des premiers tests de mise en service d'Euclid !

Le satellite Euclid, lancé de Cap Canaveral le 1er juillet,  voyage pour atteindre son orbite au deuxième point de Lagrange qu’il devrait atteindre début août. Ce temps de transit a été mis à profit pour mettre Euclid en service, en vérifiant les services du satellite tels que les communications, l'alimentation et le pointage, puis les deux instruments VIS et NISP, ainsi que le réglage de la mise au point du télescope. Les équipes chargées des instruments viennent de publier les premières images "brutes" (sans traitement) pour marquer la réussite de la mise en service des instruments. Marc Sauvage (astrophysicien au DAp/Irfu et un des deux représentants francais au conseil du consortium d'Euclid) :"Ces images correspondent parfaitement à ce que nous avions simulé, mais dans une simulation on sait que tout ce qu’on voit à été mis là exprès, donc d’une certaine façon c’est sans surprise. Là, tout ce qu’on voit est réel, rien de ce qu’on voit n’était connu à ce niveau de détail, ça nous donne envie de regarder dans tous les coins, d’agrandir tout pour voir le plus de détails possibles. Et comme il y a énormément de détails rien que sur ces deux images, ça en devient vertigineux!"   Michel Berthé (chef de projet Euclid au DAp/Irfu): « Je suis réellement émerveillé par la beauté de ces images et la quantité d’information que l’on peut y trouver. Nous ne sommes qu’au tout début de l’analyse de ces premiers résultats mais ceux-ci sont déjà très prometteurs. Toutes les équipes du CEA qui ont travaillé depuis plus de 10 ans à le conception, la réalisation et aux essais des éléments que nous avons fournis pour les 2 instruments VIS et NISP sont particulièrement fières ce ces premiers résultats qui démontrent le fonctionnement nominal de nos fournitures ainsi que de l’ensemble du satellite »

Visite ministérielle au Ganil pour le développement des futurs projets

Le 9 juin 2023, Sylvie Retailleau, Ministre de l’Enseignement supérieur et de la Recherche et Agnès Pannier-Runacher, Ministre de la Transition énergétique, ont visité les installations du GANIL. À cette occasion, Sylvie Retailleau, a fait une intervention au cours de laquelle elle a annoncé le financement de 40M€ pour les projets du GANIL, en particulier la rénovation des cyclotrons (projet CYREN) et le projet DESIR, grâce à un investissement permis par la Loi de programmation de la recherche. Le projet NEWGAIN pourra aussi bénéficier de ce financement. C'est un signal fort, d'une confiance et d'un soutien au plus haut niveau des activités du GANIL. Ce financement permettra de finaliser la première phase du projet SPIRAL2, qui avait bénéficié de trois projets Equipex des différents Plans d’Investissements d’Avenir (S3, DESIR, NEWGAIN). Il donne également des perspectives sur le long terme pour l’installation d’origine du GANIL. Un ensemble d’équipements autour desquels gravitent plus d’un millier d’utilisateurs, dont une majorité est internationale.  

L’Irfu franchit la revue finale de conception des cryomodules pour le futur accélérateur supraconducteur linéaire de protons de Fermilab

PIP-II (Proton Improvement Plan-II) est le premier accélérateur de particules construit aux États-Unis avec d'importantes contributions de partenaires internationaux dont le CEA qui apporte son expertise dans le domaine des cavités radiofréquences supraconductrices et des technologies associées. Le CEA est impliqué depuis 2018 dans ce projet avec une importante contribution sur la section accélératrice supraconductrice LB650, comprenant les études de conception, la fabrication et la qualification de 10 cryomodules (regroupant 4 cavités supraconductrices), soit 1 cryomodule de pré-production et les 9 cryomodules de l’accélérateur. Une étape importante du projet au CEA a été franchie en avril 2023, avec la revue finale de conception du cryomodule LB650, validant les 5 ans de travail de conception. Le projet rentre maintenant dans la phase de construction du cryomodule de pré-production.

Un nouveau modèle quantique de la diffraction

Un scientifique de l’Irfu a publié dans la Physical Review A un article qui présente un modèle de diffraction basé sur le concept de mesure quantique [1]. Ce modèle constitue une approche nouvelle car l’amplitude de l’onde diffractée est habituellement calculée par les méthodes classiques de l’optique ondulatoire. Plusieurs effets spécifiques de l’aspect quantique du modèle sont prédits dont trois peuvent faire l’objet de tests expérimentaux : un amortissement typique de l’intensité lumineuse aux grands angles de diffraction, un facteur angulaire différent de celui des théories classiques et un paramètre caractéristique d’un lien entre la polarisation et l’impulsion des photons diffractés. Des expériences réalisées à l’IRAMIS dans les prochains mois permettront d’effectuer la mesure simultanée de l’impulsion et de la polarisation des photons détectés et ainsi de valider ou non le modèle proposé.

Yasmine Kalboussi reçoit le prix Early career Investigator Award à la conférence internationale SRF 2023

Pour la 21ème conference internationale sur les cavités radio fréquences supraconductrices (https://indico.frib.msu.edu/event/25/) le comité international constitué de 15 scientifiques d’excellence décernent chaque année le prix « jeune chercheur » à des scientifiques en début de carrière et qui ont soutenu leur thèse dans les 3 dernières années. Les critères de sélections sont : la pertinence et l’impact des travaux scientifiques, la nouveauté et la qualité des travaux scientifiques et enfin la qualité de la présentation. Au département des accélérateurs et du cryomagnétisme (DACM), Dr. Yasmine Kalboussi a reçu ce prix en 2023. 

GBAR rejoint l'anti-club !

La collaboration GBAR, dans laquelle l’IRFU contribue de façon majeure, a présenté aux conférences de Moriond en mars 2023 le résultat de sa première prise de données au CERN fin 2022. Elle a pour la première fois observé la production d’atomes d’anti-hydrogène issus de l’interaction d’un faisceau d’antiprotons fournis par l’Antiproton Decelerator (AD) du CERN et décélérés à une énergie de 6 keV, avec un nuage de positronium fabriqué localement dans l’expérience. GBAR rejoint ainsi le club très select des expériences qui ont réussi la synthèse d'atomes d’anti-hydrogène ! Le but ultime de l’expérience GBAR est de mesurer l’accélération d’un atome d’anti-hydrogène dans le champ de gravité terrestre, et de la comparer à celle de la matière ordinaire. Le Principe d’Équivalence, à la base de la Relativité Générale d’Einstein, affirme que toutes les formes de matière et d’énergie se comportent de la même façon vis-à-vis de la gravité. Depuis Galilée, les expériences de chute des corps ont testé ce principe pour différents éléments chimiques de la matière ordinaire, le confirmant avec un accord de plus en plus précis. Récemment, l’expérience sur satellite MICROSCOPE l’a vérifié avec une incertitude remarquable d’une partie pour 3x1015. Mais l’action de la gravité sur l’antimatière n’a encore jamais pu être mesurée ! Plusieurs arguments indirects suggèrent que l’antimatière devrait respecter le Principe d’Équivalence, et donc devrait « tomber » vers la Terre comme la matière. Cependant la relation entre matière et antimatière est intrinsèquement quantique, et la théorie de la gravitation ne fait pas bon ménage avec la théorie quantique. Ainsi seule la mesure expérimentale peut permettre de lever ce doute. Bien entendu on attend d’abord la mesure du signe, c’est-à-dire de savoir si l’antimatière « monte » alors que la matière « tombe ». Mais même une petite différence quantitative entre l’accélération de l’antimatière et celle de la matière lors d’une chute libre constituerait une révolution pour la physique.

Le satellite Euclid en route pour le point L2

Samedi 1er juillet 2023, le satellite Euclid a été lancé par une Falcon 9 de SpaceX depuis la base spatiale de Cap Canaveral en Floride. Euclid est maintenant en route pour le second point de Lagrange à 1,5 million de kilomètres de la Terre où il observera pendant 6 ans des milliers de galaxies. Lire le communiqué de presse

Pulsars : nouvelle fenêtre pour l’observation des ondes gravitationnelles

Communiqué de presse | Observatoire de Paris - PSL, CNRS, CEA, Université Paris Cité, Université d’Orléans Dans le cadre d’un réseau mondial dédié à l’observation des pulsars, un consortium européen publie le 29 juin 2023 dans la revue Astronomy and Astrophysics une série de résultats issus de données collectées depuis un quart de siècle, par six des radiotélescopes les plus sensibles au monde. Les données du consortium européen, de même que celles de leurs homologues américain, australien et chinois, contiennent les indices très solides de l’existence d’ondes gravitationnelles, captées dans de très basses fréquences, qui proviendraient de couples de trous noirs supermassifs situés au centre de galaxies en cours de fusion. La participation française à ces travaux est importante, impliquant la contribution de chercheurs de l’Observatoire de Paris - PSL, du CNRS, du CEA, de l’Université d’Orléans et d’Université Paris Cité.

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