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Astrophysique : ces 3 découvertes récentes qui nous éclairent sur l’univers

3 épisodes

1

Boson de Higgs : « Nous avons découvert l’origine de la matière dans l’Univers »
2

Traverser un trou de ver : réalité ou science-fiction ?
3

Ondes gravitationnelles : une nouvelle ère pour l'astronomie

Épisode 1/3

Boson de Higgs : « Nous avons découvert l’origine de la matière dans l’Univers »

Yves Sirois, directeur de recherche de classe exceptionnelle (DRCE) au CNRS à l'École polytechnique (IP Paris)

Le 3 novembre 2021

5 min. de lecture

Yves Sirois

directeur de recherche de classe exceptionnelle (DRCE) au CNRS à l'École polytechnique (IP Paris)

En bref

En 1964, les physiciens théoriciens Robert Brout, François Englert et Peter Higgs ont proposé un mécanisme appelé ‘champ de Higgs’, qui imprègne tout l'Univers.
Comme tous les champs fondamentaux, il est associé à une particule – dans ce cas, le boson de Higgs. Ce boson est la manifestation visible du champ de Higgs, un peu comme une vague à la surface de la mer.
Pendant de nombreuses années, il existait un problème majeur : aucune expérience n'avait jamais observé le boson de Higgs pour confirmer cette théorie.
Cependant, en 2012 le boson de Higgs a été enfin découvert au « Large Hadron Collider » (LHC), un accélérateur de particules situé au CERN.
Ce faisant, les chercheurs en physique des particules ont reproduit en laboratoire les conditions physiques des premiers instants de notre Univers.

Épisode 2/3

Traverser un trou de ver : réalité ou science-fiction ?

Isabelle Dumé, journaliste scientifique

Le 3 novembre 2021

5 min. de lecture

Guillaume Bossard

professeur chargé de cours en physique à l’École polytechnique (IP Paris)

En bref

Les trous de ver sont des incontournables des films de science-fiction, permettant aux voyageurs de l'espace de se déplacer entre deux points extrêmement éloignés de l'univers.
Mais, en théorie, il est impossible de traverser un trou de ver sans invoquer des effets « exotiques » tels que le voyage dans le temps.
De plus, si un trou de ver relie deux trous noirs, qui absorbent tout ce qui se trouve près d’eux, comment s’échapper à la force de la gravité de l’autre côté ?
Néanmoins, deux physiciens, Maldacena et Qi, ont récemment elaboré un modèle très simplifié d’un trou de ver traversable qui permet également de résoudre le « paradoxe de l'information de Hawking ».

Épisode 3/3

Ondes gravitationnelles : une nouvelle ère pour l'astronomie

Isabelle Dumé, journaliste scientifique

Le 3 novembre 2021

5 min. de lecture

Paul Ramond

post-doctorant en astrophyisque à l’Université Paris Dauphine-PSL

En bref

Prédites par Albert Einstein en 1916, les ondes gravitationnelles ne peuvent être produites qu'en accélérant des objets très massifs (comme les trous noirs) à une vitesse proche de celle de la lumière.
Les ondes gravitationnelles provenant d’un « système binaire », ou duo de trous noirs, ont pu être observé pour la première fois en 2015, grâce à l’observatoire LIGO situé aux États-Unis.
Depuis cette première observation, une cinquantaine d'autres événements de coalescence ont été détectés, faisant avancer beaucoup de domaines de recherche et l’apparition de l’« astronomie gravitationnelle ».
LIGO est un projet collaboratif regroupant plus de 1000 chercheurs et ingénieurs dans plus de 20 pays.
Le projet futur le plus prometteur est l’observatoire spatial européen Laser Interferometer Space Antenna (LISA) qui devrait être opérationnel en 2034.

Auteurs

Yves Sirois

directeur de recherche de classe exceptionnelle (DRCE) au CNRS à l'École polytechnique (IP Paris)

Formé à Montréal au Canada et titulaire d’un Ph.D. de l’Université McGill, médaillé d’argent du CNRS en 2014 et élu Fellow de la Société européenne de Physique en 2019, Yves Sirois est physicien de l’expérience CMS au CERN et directeur depuis janvier 2020 du Laboratoire Leprince-Ringuet à l’Institut Polytechnique de Paris.

Ses contributions

Boson de Higgs : « Nous avons découvert l’origine de la matière dans l’Univers »

Isabelle Dumé

journaliste scientifique

Isabelle Dumé est titulaire d'un doctorat en physique. Elle collabore avec différents magazines scientifiques et médias, des institutions publiques et privées, et des acteurs de l'enseignement supérieur et de la recherche en France et dans le monde.