CNRS Le Journal n°301 sep/oct/nov 2020
CNRS Le Journal n°301 sep/oct/nov 2020
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°301 de sep/oct/nov 2020

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : CNRS

  • Format : (210 x 270) mm

  • Nombre de pages : 68

  • Taille du fichier PDF : 15,3 Mo

  • Dans ce numéro : Françoise Combes, médaille d'or 2020 du CNRS.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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EN PERSONNE « Nous avons conçu une énorme base de données qui recense des galaxies de toutes masses et de tous types et dont on peut simuler à loisir les interactions et les fusions ! » équipes de l’Institut d’astrophysique de Paris et du Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives, au programme Horizon, financé par l’Agence nationale de la recherche, qui simule l’évolution de notre cosmos jusqu’aux confins de l’Univers observable. Dans ce cadre, son équipe bâtit une vraie bibliothèque cosmique. « Nous avons conçu une énorme base de données qui recense des galaxies de toutes masses et de tous types (des spirales, des naines, des lenticulaires...) et dont on peut simuler à loisir les interactions et les fusions », explique-telle avec passion. À force de jouer avec ses danseuses cosmiques virtuelles, à force de pointer télescopes et antennes géantes vers le ciel, elle dissèque les galaxies et révèle les secrets insoupçonnés de leur physionomie. C’est en effet à ses travaux que l’on doit notamment l’explication de la formation des bulbes dans les galaxies spirales (lire encadré). Experte en matière noire Françoise Combes est également l’une des grandes expertes françaises ès matière noire. Car le destin des galaxies est intimement lié à celui de cette matière invisible qui constitue plus de 80% de toute la matière contenue dans l’Univers et dont on n’a toujours pas découvert Dans l’intimité des galaxies La chercheuse a contribué à révéler avec plus de détails que jamais l’anatomie des galaxies. Dans les années 1970-80, alors que les premières simulations numériques sont réalisées en deux dimensions, elle a l’idée de les faire, plus réalistes, en trois dimensions. Une astuce qui offre un nouveau point de vue. Elle résout ainsi un mystère jusqu’alors inexpliqué  : la formation d’un bulbe (sorte de renflement) dans les galaxies spirales. La clé de l’énigme est la barre centrale, sorte de forme allongée centrale où toutes les étoiles se rassemblent. « Cette barre soulève les étoiles dans la direction perpendiculaire au plan, explique-t-elle. De ce fait, les étoiles ne restent pas confinées dans un disque très mince mais prennent de l’altitude, ce qui forme un bulbe. » Ses simulations ont aussi montré comment la même barre précipite le gaz vers le centre, ce qui a pour effet d’alimenter le trou noir central. CNRS LE JOURNAL 8 Leçon inaugurale au Collège de France, le 18 décembre 2014. la nature. « La matière noire est absolument nécessaire pour que se soient formées les galaxies telles qu’on les observe aujourd’hui, explique-t-elle. Au tout début de l’Univers en effet, la matière ne peut pas se regrouper car elle est gênée par les photons. Mais la matière noire elle, qui n’interagit pas avec la lumière, peut sans peine s’effondrer par gravité. Elle forme des galaxies noires où la matière ordinaire s’agglutinera une fois libérée du joug des photons, quelque 380 000 ans après le big bang. » Dès qu’elle se met à ausculter les galaxies, Françoise Combes se penche sur les différents modèles de matière noire, mais aussi sur des scénarios alternatifs. Car pour elle, pas de doute  : la quête des wimps, ou neutralinos, ces particules théorisées dès 1985, va prendre un nouveau tournant. « Cela fait trente-cinq ans qu’on cherche ces wimps avec d’immenses détecteurs, toujours plus puissants. Il est temps de suivre d’autres pistes. » Des pistes qu’elle s’efforce de défricher en même temps qu’elle tente de découvrir ce qui se cache derrière la matière normale invisible. « On le sait moins, mais seulement 10% de cette matière, dite baryonique, est visible  : ce sont les étoiles, les galaxies, les amas de galaxies. » Le reste est certainement sous forme de gaz chaud ou froid, et selon les modèles qu’elle développe, une partie serait constituée de gaz moléculaire froid et sombre. Qu’auriez-vous fait dans la vie, Françoise Combes, si vous n’aviez pas été l’un des grands explorateurs du cosmos ? « Oh vaste question... Chercheur en biologie peutêtre ? Ou peintre ! J’aime beaucoup peindre des paysages et des portraits de style impressionniste, c’est très méditatif. » Elle n’osera pas nous montrer ses œuvres en direct, mais nous enverra par mail une très jolie toile. Le portrait d’une galaxie spirale. ii PATRICK IMBERT/COLLÈGE DE FRANCE
r- Ingénieur à l’Institut des sciences chimiques de Rennes 1, Thierry Pain, souffleur de verre et polisseur en optique de précision, confectionne et répare des appareils uniques dédiés aux expériences scientifiques. Certains de ces appareils permettent de fabriquer des verres infrarouges, pour le domaine médical ou la recherche spatiale ; d’autres sont utilisés pour purifier le souffre, l’arsenic ou encore le tellure. Expert dans la technique de travail du verre à froid, ce lauréat 2020 de la médaille de cristal du CNRS réalise également des pièces en silice pouvant atteindre des températures de 1 600 °C. 1. Unité CNRS/Insa Rennes/ENSC Rennes/Univ. Rennes 1. Thierry Pain, Ingénieur-artiste du verre PAR ANNE-SOPHIE BOUTAUD 20 le nombre de pièces en verre du futur lustre de l’hôtel Pasteur de Rennes sur lequel il travaille avec l’École des beaux-arts de la ville. 4mm la taille d’une nacelle en verre, le plus petit objet qu’il ait eu à souffler. 20% des pièces sont recyclées. 1 700 C’est le nombre de demandes qu’il reçoit de ses collègues chaque année. EN PERSONNE 12 le nombre d’articles publiés dans des revues à comité de lecture et dans lesquels il est cité. 1 brevet déposé pour un nouveau réfrigérant à air en verre piégeant les vapeurs, dont il est co-inventeur. 1 200° C pour le verre borosilicate ; 1 600 °C pour la silice  : c’est la température nécessaire pour façonner le verre. N°301 9 JEAN-FRANÇOIS BERGAMINI



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