ConseilScientifiquedel’IN2P3du30juin-1erjuillet2020

Lesprojetsspatiauxàl'IN2P3– 1/2

PANORAMA DES PROJETS ET DES EQUIPES

Thématiquesscientifiques

Astroparticules:

• Quelleestl’originedesmessagerscosmiques(rayonsgamma,neutrinos,rayonscosmiques,ondesgravitationnelles,..)?Quelssontlesmécanismesdeproductionetquelleestlefonctionnementdessources?

• Quelleestlanaturedelamatièrenoire?

Cosmologie:

• Quelleestla(nouvelle)physiquedanslesdeuxphasesd’accélérationcosmique,celledueàl’inflation(early-timeacceleration)etcelledueàl’énergienoire(late-timeacceleration)?

Implicationdel’IN2P3Astroparticules• Rayonsgamma-X(HEGA):

(HESS,CTA,Fermi,TARANIS,ATHENA,SVOM)

• Rayonscosmiqueschargés(HECR):(Auger,AMS,CODALEMA,EUSO)

• Ondesgravitationnelles(GWDD):(LISA-Pathfinder,VIRGO,LISA)

Cosmologie• Inflation(ICMB):

(Planck,NIKA-2,QUBIC,CMB-S4,Litebird)

• Energienoire(DENP):(Euclid,LSST,DESI,BAOradio)

• spatial• sol

Intérêtdel’espace• Pasd’absorptionatmosphérique

Complémentaritéaveclesprojetssol

LesmessagersducosmosLesrayonsgammaetX

Approchemulti-longueursd’onde:

GeVMeV PeVTeV

HESS(100GeV-50TeV)

CTA(20GeV – 300TeV)

Fermi-LAT(30MeV-1TeV)

TARANIS(25keV-10MeV)

keV

ATHENA(0.2keV-12KeV)

SVOM(0.2keV-5MeV)

Energy

- 2030

Time

- 2020

- 2010

Etudesdessourcesderayonscosmiques:• Mécanismesd’accélération,propagation• Phénoménologiedessources• Rechercheindirectedematièrenoire

Espace Fermi-GBM(8 keV-40MeV)

LesmessagersducosmosLesrayonscosmiques

• Compositiondurayonnementcosmique(p,He,..)

• SourcesdesRCUHE• Mécanismesd’accélération• L’effetd’horizonGZK• Antiprotons/positrons:recherche

indirectedematièrenoire

Espace

JEM-EUSO

LesmessagersducosmosLesondesgravitationnellesPremièredétectiondirectedesondesgravitationnellesparLIGOetVIRGO,GW150914(fusiondedeuxtrousnoirsdemassestellaire).

DepuisdenombreusesdétectionsGW:

massgap

• Naturedelagravité(TestdelaRG)• Naturefondamentaledestrousnoirs

(horizon,..)• Compréhensiondelafindeviedes

étoilesmassives• Universprimordial(effets

topologiques,physiqueduHiggs,..)• Cosmologie(ConstantedeHubbleH0)

LesmessagersducosmosLesondesgravitationnellesProjetLISApermetd’accéderàdenouveauxobjetsàbassefréquence:

• SMBHs (Supermassive BlackHoles)• EMRI(Extreme MassRatioInspiral)• BHB(BHbinary)

ComplémentaritéavecVIRGO/LIGO

Espace

• Naturedelagravité(TestdelaRG)• Naturefondamentaledestrousnoirs

(horizon,..)• Compréhensiondelafindeviedesétoiles

massives• Universprimordial(effetstopologiques,

physiqueduHiggs,..)• Cosmologie(ConstantedeHubbleH0)

Lacosmologie

LacosmologieLefonddiffuscosmologique

ObservationsCMBavecPlanck ontpermisdemesurer:• AnisotropiesenTempérature• Anisotropiesenpolarisation(modesE)• LCDMà6paramètres

• Sonderl’empreintedesondesgravitationnellesprimordialespourtesterl’inflation

Prochainegénération(projetsmodesB):

Paramètretensor-to-scalar ratior

20242022 2026 2028 2030 2032

Simons Observatory CMB-S4

LiteBIRD• spatial• sol

LacosmologieL’énergienoire

• Naturedel’énergienoire:équationd’étatoumisenévidenced’unedéviationparrapportàRG

• Massedesneutrinos• Primordialnon-gaussianités fNL,…

Nombreusessondescosmologiques,nécessairespourleverlesdégénérescences:SN,amas,GC,WL,videscosmiques,…

Etudescroiséesdessondes:X-CMB-GC,X-WL-GC,….

20222020 2024 2026 2028 2030

VeraRubinSurveyTelescope (LSST)

DESI

Euclid

• spatial• sol

Prochainegénération(spectro etphoto):

Fermi

AMS

PlanckLPFEuclid

SVOM

EUSO

ATHENA

LISA

TARANIS

LiteBird

Mini-EUSO

TARANISTARANIS:MissionmicrosatelliteCNESproposéeen2002

• Etudedephénomèneénergétiquedanslahauteatmosphère(TLE,TGF).• LienentrelesTGFetlesgrandesgerbesatmosphériques.• Etudedessursautsgammacourts,lienaveclesGW.

Huitinstrumentsradio,optiqueetgamma,dontInstrumentXGRE(X,Gamma&Relativistic Electrons)développéàl’APC

• X-gamma:50keV-10MeV• Electronsrelativistes:1MeV-10MeV

Historique:2009 :l’APCreprendlaresponsabilitédecetinstrument.2020 :livraisondes3senseursXGREFMauCNESToulouse.31Aout2020:LancementàKourou

2020-2024 :suividel’instrument,calibrations,science(exclusivitédesdonnéesXGREàl’APC!).

Implicationspatiale à l’IN2P3

APC

CPPM

CENBG

IP2I

LPSC

TARANIS,ATHENA,SVOM,EUSO,LPF,LISA,Planck,Litebird,Euclid

SVOM,LISA, Euclid

LISA, Euclid

Euclid

AMS,Planck,Litebird,Euclid

CC-IN2P3

IJCLabSVOM,EUSO,Planck, Litebird

LPCCLISA

LAPPAMS

Fermi,SVOMLUPM

Fermi

LLRFermi

Laboratoires in2p3Projets examinésProjets nonexaminés

AgendaSéanceouverte

10h30 - 11h15 LISA-Pathfinder : Antoine PETITEAU 30' + 15'

11h15 - 12h00 Fermi : Philippe BRUEL 30' + 15'

13h30 - 14h15 AMS : Laurent DEROME 30' + 15'

14h15 - 15h00 Planck : Matthieu TRISTRAM 30' + 15'

15h30 - 16h00 SVOM : Cyril LACHAUD 20' + 10'

16h00 - 16h30 Euclid : Kenneth GANGA 20' + 10'

16h30 - 17h00 EUSO : Etienne PARIZOT 20' + 10'

17h00 - 17h30 ConclusionsetouverturesurleprochainCS

Questionsposées parladirection

• Comment les projets auxquels nous participons/avons participé contribuent-ils/ont-ils contribué aux missions de l’institut ?

• L’engagement des équipes dans ces projets est-il/a-t-il été pertinent ? Est-il/a-t-il été suffisant pour atteindre les objectifs scientifiques affichés ? Avons-nous (eu) un retour scientifique fort ? Quelle est la visibilité des équipes sur le plan national et international ?

• Pour les projets en développement, la visibilité et les positions scientifiques occupées par l’IN2P3 sont-elles en rapport avec l’investissement fait ? Permettront-elles d’avoir un retour scientifique suffisant pour l’institut vis-à-vis des efforts consentis ?

• Quelles sont les principales spécificités (points forts/faibles) de la contribution de l’institut comparées, en particulier, aux contributions des autres instituts français et internationaux, dans ces expériences et projets ?

• Qu’a apporté/qu’apporte l’incursion dans le spatial à l’institut (pas seulement scientifique mais aussi technique, organisationnel,..) ?

• l’institut devrait-il développer/réduire son implication dans le spatial ?