Mise à jour le 22 Novembre 2008
 
 
    
CONFÉRENCE
"ASTROPARTICULES , NOUVELLE VISION DU COSMOS"
Par Stavro KATSANEVAS Dr adjoint astroparticules de l'l’IN2P3
(Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules)
 
Pour les RCE 2008 Cité des Sciences de Paris
Le 9 Novembre 2008 à 15H00
 
Photos : JPM. pour l'ambiance (les photos avec plus de résolution peuvent m'être demandées directement)
Les photos des slides sont de la présentation de l'auteur.  Voir les crédits des autres photos et des animations.
 
REMARQUE : Les comptes rendus des conférences sont mis en ligne au fur et à mesure
Vous vous en apercevrez en allant voir la page du compte rendu général de temps en temps à l'index "conférences", je signalerai les mises en ligne dans la fenêtre des mises à jour du site
 
 
 
BREF COMPTE RENDU
 
 
L'astroparticule, est une science qui étudie nos origines.
 
 
L'évolution depuis nos glorieux ancêtres : d'un récit cosmogonique à une topologie cosmologique.
 
Il y a le monde de l'infiniment petit et le monde de l'infiniment grand; les astroparticules essaient de marier ces deux mondes.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
L'étude de la géométrie de l'Univers devrait nous aider à déterminer son contenu en masse/énergie et vice versa.
 
 
Einstein suppose un monde statique (c'est la tendance de l'époque), aussi introduit-il dans ses équations un terme "lambda" afin que cela soit ainsi.
 
C'est la fameuse constante cosmologique.
 
 
Puis étude de la chronologie depuis le Big Bang.
 
 
 
 
Les différentes époques depuis le BB.
On se heurte au mur de dernière diffusion, le CMB, le bruit de fond cosmologique.
 
Ce mur opaque de dernière diffusion (last scattering surface), comment le traverser??
 
Il faudrait pouvoir détecter les reliques ou les messagers des premiers instants :
·        Les neutrinos
·        La matière noire
·        Les ondes gravitationnelles.
 
Ces messagers transportent des informations sur les processus au cœur de plusieurs phénomènes cosmiques, car ils traversent sans interaction les enveloppes du visible électromagnétique.
 
 
 
L'analyse du bruit de fond cosmologique (CMB) nous apporte des informations sur la géométrie de l'Univers.
 
Cette analyse nous montre aussi que la matière noire est nécessaire pour créer les galaxies et que l'énergie noire est aussi un facteur indispensable.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
La nucléosynthèse primordiale crée les éléments légers de base pendant les 3 premières minutes après le BB. C'est un jeu subtil entre désintégration et création qui n'a que quelques minutes pour se stabiliser. On aboutit à : Deutérium, Hélium 3 et 7 et Lithium 7.
 
Les autres éléments seront formés par fusion au cœur des étoiles (nucléosynthèse stellaire) et par interaction (éléments lourds) à la fin de vie des étoiles (SN).
 
 
LES INSTRUMENTS ET MÉTHODES DE L'ÉNERGIE NOIRE.
 
·        L'étude du CMB
·        L'étude des SN
·        Le SNLS (Super Nova Legacy Survey) du CFHT et dans le futur :
·        Le Large Synoptic Survey Telescope (LSST)
·        Les oscillations acoustiques des baryons (BAO : Baryons Accoustic Oscillations)
·        Les lentilles gravitationnelles
·        Les satellites comme JDEM (Joint Dark Energy Mission) de la NASA et EUCLIDE de l'ESA
 
 
Le satellite Planck qui doit être lancé début 2009 doit aussi nous aider à y voir plus clair, il mesurera les paramètres cosmologiques à 1% près.
 
 
LES QUESTIONS DU MODÈLE STANDARD.
 
Le modèle standard élaboré à la fin du XXème siècle nous pose quelques questions qu'il faudra bien résoudre :
 
·        L'unification des forces?
·        L'origine de la masse (le problème du boson de Higgs)
·        La différence matière-antimatière
·        Pourquoi 3 familles de particules?
 
Faudra-t-il aller vers la super symétrie (SUSY) pour la grande unification, ajouter des dimensions supplémentaires, et la théorie des cordes?
 
 
 
ET LA MATIÈRE NOIRE?
 
Elle est nécessaire à la création des galaxies, mais on ne sait pas sur quelles particules elle repose.
 
On pensait que c'était des MACHOS (Massive Compact Halos Objects) mais apparemment ce n'est pas cela.
 
Mais ce serait plutôt des WIMPS (Weakly Interactive Massive Particle) que l'on espère détecter aussi dans le LHC.
 
Peut-on détecter des particules de matière noire dans un fond de rayons cosmiques?
 
Les rayons cosmiques qui nous traversent par jour sont de l'ordre de 1 million, les WIMPS seraient de l'ordre de 1015, mais seulement moins de 10 interagissent!!
 
Il y a aussi de nombreux laboratoires souterrains de par le monde qui cherchent ces particules de matière noire et aussi les neutrinos, comme Modane, Kamioka au Japon, SNO au Canada etc..
 
 
 
LES NOUVEAUX MESSAGERS .
 
 
 
 
L'observatoire Pierre Auger dans la Pampa argentine est spécialisé dans la détection des rayons cosmiques de très haute énergie et des photons de très haute énergie aussi.
 
 
 
Le détecteur Antares situé sous la mer au large de Hyères, est aussi un fabuleux instrument de mesure de neutrinos.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Il y a un organisme (ASPERA) dont S Katsanevas est partie prenante (coordinateur européen) dont vous pouvez consulter le site Internet très riche au point de vue astroparticules.
 
Bref très intéressant exposé, dommage l'orateur nous tournait presque tout le temps le dos!
 
 
 
 
POUR ALLER PLUS LOIN :
 
 
Interview de SK : http://www2.cnrs.fr/presse/journal/3930.htm
 
Réseau Aspera : http://www.aspera-eu.org/index.php?option=com_frontpage&Itemid=44
 
La course aux observations, article de La Recherche.
 
Quand l'infiniment grand rencontre l'infiniment petit, les tout premiers instants de l'univers CR de la conférence de Patrick PETER
 
Les rayons cosmiques : CR de la conférence par C Roucelle de l'IN2P3
 
L'Univers des Neutrinos : CR de la conférence SAF de Th Lasserre
 
La pâle lumière de la matière noire : CR de la conférence de GF Bertone à l'IAP le 4 mars 2008
 
L'énigme de la matière noire par A Bouquet  RCE 2004 le 14 Nov 2004 Cité des Sciences
 
L'origine des éléments légers : CR de la conférence de G Hébrard (IAP) à la SAF
 
Le modèle standard par le CERN.
 
Le LHC à la conquête du modèle standard par le CEA.
 
 
 
Bon ciel à tous
 
 
Jean Pierre Martin  
www.planetastronomy.com