Mis à jour le 11/03/22
ALICE
Etude des propriétés du Plasma de Quarks et de Gluons avec l’expérience ALICE au LHC
Le groupe ALICE de l’IPHC exploite les collisions ultra-relativistes du LHC (Large Hadron Collider) au CERN pour sonder les propriétés de la matière en interaction forte lorsqu’elle est portée à des températures susceptibles de créer un nouvel état, appelé Quark Gluon Plasma(QGP). Dans cet état, proche de celui de la matière primordiale de l’Univers, ses constituants élémentaires, quarks et gluons, sont déconfinés. Les études menées à l’IPHC s’articulent autour de la caractérisation des propriétés thermodynamiques et des mécanismes de transport et d’hadronisation du QGP par la mesure des hadrons étranges, charmés et beaux. Parallèlement, l’IPHC contribue aux développements instrumentaux de l’expérience ALICE, en particulier ceux qui se fondent sur des capteurs silicium à pixels monolithiques.
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BELLE II
Notre groupe participe à l’expérience internationale Belle II, qui analyse les collisions leptoniques produites par SuperKEKB au Japon. Ce collisionneur est le plus intense au monde. Nous étudions les changements de saveur entre les quarks pourdécouvrir de nouveaux processus non décrits par les théories physiques. Nous nous concentrons en particulier sur des mesures sensibles à des sources supplémentaires de violation de la symétrie CP pouvant expliquer la disparition de l’antimatière dans l’univers, et nous testons le principe fondamental d’universalité leptonique, admis jusqu’à présent mais remis en cause par plusieurs mesures récentes.
Nous travaillons aussi sur le détecteur en silicium de Belle II le plus proche de la collision et un des plus précis du domaine, ainsi qu’au développement de la prochaine génération de tels détecteurs.
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CMS
L’expérience CMS est une collaboration internationale de physiciens et d’ingénieurs qui étudient la nature fondamentale de la matière et des interactions. L’expérience est située auprès du plus puissant collisionneur de particules, le LHC du CERN. Le groupe CMS de l’IPHC a une expertise reconnue et des responsabilités dans le système de détection des particules chargées, notamment dans la construction du futur trajectographe pour le LHC à haute luminosité. Les études de physique du groupe portent sur la recherche de nouvelle physique, au-delà du modèle standard des particules élémentaires. Ces recherches sont soit indirectes (via des mesures de précision, notamment sur le boson de Higgs découvert dans l’expérience en 2012) soit directes, par la recherche de particules massives nouvelles à longue durée de vie. Ces recherches aux confins de la matière sont intimement liées à notre compréhension des origines de l’univers.
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NEUTRINO
Le groupe Neutrino de l’IPHC dédie principalement ses recherches aux oscillations de neutrinos, à l’étude de la violation de la symétrie CP dans le secteur du neutrino et à la détection de neutrinos extra-terrestres (GeV-PeV) pour la Physique ou l’Astrophysique avec les télescopes à neutrinos. Le groupe Neutrino est impliqué dans les projets ESSnuSB (ESS neutrino super Beams) en Suède, ORCA (Oscillation Research with Cosmics in the Abyss) en France, et JUNO (Jiangmen Underground Neutrino Observatory) en Chine, ainsi que dans le développement technique et l’exploitation scientifique des télescopes à neutrinos sous-marins existants ou prévus, pour la détection des neutrinos atmosphériques (GeV) et / ou cosmiques (TeV).
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OGMA
Les activités de l’équipe Ondes Gravitationnelles & Messagers pour l’Astronomie (OGMA[1]) sont centrées autour de l’astronomie multimessager – la combinaison des informations gravitationnelles, neutriniques et électromagnétiques pour extraire des informations sur les sources astrophysiques à l’origine de ces différentes émissions.
OGMA est le résultat des activités « Astronomie Neutrino » présentes à l’IPHC depuis 1999, à travers les télescopes à neutrinos ANTARES et KM3NeT. Ces activités consistent en la participation à la construction des télescopes, carte électronique frontale pour ANTARES, et, depuis 2016, la production des modules optiques digitaux (DOM) de KM3NeT. Les analyses de physique ont toujours été orientées vers le multimessager : corrélations entre neutrinos de haute énergie et photons gammas, mais surtout les recherches de corrélations entre ondes gravitationnelles et neutrinos de haute énergie (GWHEN), depuis 2006.
Mais OGMA est aussi impliquée dans la détection des ondes gravitationnelles (collaborations Virgo / LIGO) depuis 2019, à travers la Calibration Newtonienne de l’interféromètre Virgo, la définition de méthodes de recherche en ligne de signaux gravitationnels (MBTA) et les analyses multimessagers, dont GWHEN.
Depuis peu, OGMA s’implique aussi dans la recherche de contreparties électromagnétiques de sources gravitationnelles ou neutriniques (GRANDMA).
[1] OGMA était le dieu celtique de l’éloquence, qui terrasse ses ennemis par la parole !
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PICSEL
En cours de rédaction
