10 Avril 2018  |  Espace & Particules
Publié dans La Revue POLYTECHNIQUE 04/2018

Espace & Particules (4/2018)

Une équipe de l’EPFL se distingue
À l’issue d’une sélection draconienne, le groupe de l’EPFL, EPFLoop, figure parmi les vingt équipes retenues pour participer à l’Hyperloop Pod Competition qui aura lieu le 22 juillet prochain aux États-Unis. S’adressant aux étudiants des universités et hautes écoles, cette compétition a pour but de créer un prototype de capsule et de le tester sur la rampe d’essai de SpaceX à Hawthorne, en Californie. Le seul critère d’évaluation est la vitesse, qui doit être maximale avec une décélération réussie.
 
Première découverte de planètes extragalactiques
Deux chercheurs de l’Université d’Oklahoma Xinyu Dai et Eduardo Guerras, pensent avoir découvert, pour la première fois, des planètes situées au-delà de notre galaxie, à 3,8 milliards d’années-lumière de la Voie lactée. Pour y parvenir, ils ont utilisé la technique des lentilles gravitationnelles, qu’ils ont appliquée aux données du télescope spatial Chandra de la NASA. Leurs résultats ont été publiés dans The Astrophysical Journal. La tailles des planètes découvertes va de celle de la Lune à celle de Jupiter.
La méthode des microlentilles gravitationnelles permet de reconnaître l’existence de corps célestes en observant les trajectoires lumineuses. Cette technique permet d’observer la présence de grosses étoiles ou de planètes si elles sont situées dans le champ lumineux d’une étoile. C’est la modélisation et l’explication de la signature de ces lumières hautement amplifiées qui ont révélé l’existence de ces exoplanètes.
 
Un nouveau projet européen lancé au CERN
Que se passerait-il si les accélérateurs pouvaient être plus compacts et plus économiques ? Leur utilisation dans la recherche, l’industrie et la médecine deviendrait plus accessible. C’est là qu’entre en jeu CompactLight, un projet européen lancé le 25 janvier au CERN, qui vise à utiliser une technologie avancée d’accélérateurs linéaires (linacs), afin de créer une nouvelle génération de lasers à électrons et à rayons X (XFEL).
Les lasers XFEL accélèrent des électrons jusqu’à une vitesse proche de celle de la lumière, puis les font passer à travers des ondulateurs constitués d’une série d’aimants produisant des champs magnétiques alternatifs. Ces champs font dévier les électrons, qui produisent des faisceaux de rayons X de haute intensité d’une qualité et d’une brillance exceptionnelles.
Grâce à ces faisceaux de rayons X, les scientifiques disposent de nouveaux moyens de sonder la matière et sont à même de réaliser des films de processus biologiques extrêmement rapides. La demande pour ces rayons X de haute qualité est importante, car ce domaine a un potentiel considérable, en grande partie inexploré pour la science et l’innovation – un potentiel qui pourrait se développer si les linacs peuvent être rendus plus petits et plus économiques. La technologie en bande X est le résultat de plusieurs années de travaux de recherche et développement au SLAC aux États-Unis, au KEK au Japon et au CERN, dans le cadre du projet du Collisionneur linéaire compact (CLIC).
Le projet CompactLight, qui se déroule sur trois ans, est financé par le programme Horizon 2020 de la Commission européenne. Il réunit vingt-et-un instituts européens, sept universités et deux partenaires industriels.
 
Une étoile géante qui redonne la vie
Une équipe internationale d’astronomes vient de découvrir comment une étoile géante transmet de la matière à une étoile à neutrons moribonde évoluant autour d’elle, lui redonnant ainsi vie.
Les satellites scrutent sans cesse l’espace et déclenchent une alerte lorsqu’un événement exceptionnel est repéré. C’est ce qui s’est passé lorsque les écrans de contrôle du satellite Integral de l’Agence spatiale européenne, situés à Écogia, près de Genève, ont saisi le moment où un système binaire contenant une géante rouge a émis un énorme flash de rayon X. En atteignant une étoile à neutrons moribonde, le vent stellaire émis par la géante rouge lui a redonné vie, créant un système binaire rarissime, sous les yeux d’une équipe internationale d’astronomes dirigée par l’Université de Genève. Ces résultats ont été publiés dans la revue Astronomy & Astrophysics.
En quinze ans d’opérations, c’est la première fois que le satellite Integral détecte une émission de rayons X en provenance de cette source, laissant penser que la géante rouge vient à peine de commencer à nourrir son compagnon, en raison d’un vent stellaire plus intense ou d’un épisode exceptionnel d’éjection de matière.
 
Du nouveau sur le boson de Higgs
Près de six ans après sa découverte par les expériences ATLAS et CMS auprès du Grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN, le boson de Higgs est toujours sous les feux de l’actualité dans les conférences de physique des particules. Lors des 53e Rencontres de Moriond, qui ont eu lieu du 10 au 24 mars 2018 à La Thuile, dans le Val d’Aoste, les deux expériences ont présenté une série de nouvelles mesures des propriétés du fameux boson.
Ces résultats sont le produit de l’examen des données issues des collisions proton-proton à une énergie de 13 TeV, réalisées au LHC en 2015 et 2016. Les ensembles de données utilisés par ATLAS et CMS contiennent chacun quelque deux millions de bosons de Higgs, dont environ 10’000 étaient accessibles aux détecteurs.
Dans la mesure où toutes les particules élémentaires reçoivent leur masse par des interactions avec le champ de Brout-Englert-Higgs, étudier comment ces particules interagissent avec le boson de Higgs lui-même est de la plus haute importance. CMS et ATLAS ont étudié les différents processus de production des bosons de Higgs dans les collisions proton-proton et les différentes transformations subies ultérieurement. Leurs observations expérimentales ont présenté une bonne concordance avec les prédictions théoriques du Modèle standard de la physique des particules.
ATLAS et CMS ont également mesuré la masse du boson de Higgs avec une précision améliorée dans une mesure allant jusqu’à 12 %, en tirant parti du progrès des techniques d’analyse, ainsi que d’ensembles de données plus volumineux, grâce à la performance exceptionnelle du LHC ces dernières années. Leurs mesures de la masse du Higgs sont respectivement de 124,98 ± 0,28 GeV et 125,26 ± 0,21 GeV.
Par ailleurs, ATLAS a présenté des résultats concernant la recherche de désintégrations de bosons de Higgs en particules hors du Modèle standard – par exemple les bosons Z «sombres» –, qui pourraient annoncer la découverte de particules de matière noire. Aucun indice de désintégration en bosons Z «sombres» n’a toutefois été trouvé dans les données actuelles.


20 Mars 2018  |  Espace & Particules

Espace & Particules /3/2018)

Dans un publié dans le European Physical Journal C, la collaboration ATLAS du CERN rapporte la première mesure de haute précision obtenue auprès du LHC, de la masse du boson W, l’une des deux particules élémentaires porteuses de l’interaction faible, qui régit le comportement de la matière dans l’Univers. Le résultat présenté fait état d’une valeur de 80’370...
20 Juin 2018  |  Espace & Particules

Espace & Particules (6-7/2018)

De nouveaux résultats des expériences ATLAS et CMS auprès du Grand collisionneur de hadrons (LHC) montrent la force de l’interaction entre le boson de Higgs et la particule élémentaire la plus lourde que l’on connaisse, le quark top Le boson de Higgs n’interagit qu’avec les particules massives. Et pourtant, il a été découvert lors de sa désintégration en deux photons,...
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