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Clefs CEA No 68 – Parution : Avril 2019

Les grands programmes européens et internationaux auxquels participent activement les équipes du CEA et pour lesquels des instruments de recherche (des observatoires terrestres aux télescopes spatiaux) sont construits et utilisés ont permis de faire avancer notre compréhension de l'Univers.


DEFINITION

QU'est-CE QUE L'UNIVERS ?

POINT DE VUE

L'univers a plus d'imagination que les hommes

Par Catherine Cesarsky, astrophysicienne et membre de l'Académie des sciences.


CONTEXTE

l'astrophysique, une quête technologique exigeante

Par Anne Decourchelle, directrice de l'UMR AIM et chef du Département d'astrophysique (Institut de recherches sur les lois fondamentales de l'Univers) du CEA.

I  DYNAMIQUE DES éTOILES ET DES EXOPLANèTES

Le Soleil et son cortège de planètes ne sont plus seuls dans l’Univers puisqu’autour des myriades d’étoiles connues, il est maintenant acquis que, pour une grande majorité d’entre elles, de nombreuses exoplanètes orbitent autour. Il y a donc convergence d'intérêt entre la recherche solaire et stellaire et la recherche sur les exoplanètes : bien connaître l’étoile hôte permet de mieux connaître sa ou ses planètes et les conditions spatiales et d’habitabilité qui en résultent.

  • LA DYNAMIQUE SOLAIRE ET STELLAIRE
  • LES EXOPLANETES
  • LES INTERACTIONS ETOILE-PLANETE


II  FORMATION DES éTOILES ET MILIEU INTERSTELLAIRE

Les étoiles sont le principal moteur de l'évolution de notre environnement astronomique, en alimentant le cycle de la matière et de l'énergie dans les galaxies. Nous leur sommes aussi intimement liés puisqu'elles sont la source des principaux éléments chimiques qui nous composent. Leur naissance, ou plutôt leur formation, est complexe et se produit dans les nuages de gaz et de poussière les plus denses des galaxies. En sondant ces nuages denses, de nouveaux liens entre les mécanismes qui président à la formation des étoiles et ceux qui structurent le milieu interstellaire aux grandes échelles sont découverts ainsi que la présence quasi systématique de disques de matière autour des protoétoiles, disques où se forment les exoplanètes que nous cataloguons désormais par milliers.

  • L'ECOSYSTEME INTERSTELLAIRE
  • LE LONG DES FILAMENTS INTERSTELLAIRES
  • AU COEUR DES DISQUES PROTOPLANETAIRES

III  COSMOLOGIE ET éVOLUTION DES GALAXIES

Depuis les échelles des galaxies à celles des très grandes structures de l’Univers, en passant par les amas de galaxies, la cosmologie vise à élaborer un scénario permettant de remonter aux origines des formes dans l’Univers et utilise l’Univers comme un laboratoire où tester les lois fondamentales de la physique ainsi que l’existence de composantes encore indétectables en laboratoire, comme la matière et l’énergie noires.

  • LES IMPLICATIONS COSMOLOGIQUES DES GRANDS SONDAGES DE GALAXIES
  • L'ORIGINE DE L'ACCELERATION COSMIQUE : NOUVELLE ENERGIE OU NOUVELLE PHYSIQUE
  • LES AMAS DE GALAXIES, LABORATOIRES POUR LA PHYSIQUE
  • GRANDS SONDAGES D'AMAS DE GALAXIES ET COSMOLOGIE
  • OBSERVER LA FORMATION ET L'EVOLUTION DE LA PREMIERE GENERATION D'AMAS DE GALAXIES
  • L'ENIGME DE LA FORMATION DES GALAXIES MASSIVES

IV  phénomènes de haute énergie

L’astrophysique des hautes énergies est l’étude des phénomènes les plus violents de notre Univers : explosions d’étoiles massives et formation des astres compacts (pulsars, magnétars, trous noirs), chocs et accélération des rayons cosmiques, accrétion et éjections relativistes par les astres compacts. Ces objets sont des laboratoires d’une physique de l’extrême : compacité, champs magnétiques et gravitationnels, chocs, accélération et vitesses mis en jeu sont les plus intenses permis par la physique contemporaine. Ces phénomènes sont étudiés au CEA par des approches théoriques, numériques et expérimentales.

  • SUPERNOVAE : COMPRENDRE L'EXPLOSION DES ETOILES MASSIVES
  • EXPLOSIONS EXTREMES
  • VESTIGES DE SUPERNOVAE ET RAYONNEMENT COSMIQUE : LE CIEL GAMA NOUS ECLAIRE
  • EJECTIONS RELATIVISTES DANS LES MICROQUASARS

V  Perspectives





à voir : la masterclass

VidéoL'énigme de la matière et de l'énergie noires



à écouter : nos podcasts


AudioNathalie Palanque-Delabrouille : « 450 millions d’années lumière »

AudioPierre-Olivier Lagage : 4000 exoplanètes au compteur

AudioCatherine Cesarsky : « Je n’ai jamais regardé l’Univers comme tout un chacun »

AudioRoland Lehoucq : "L’univers est un mélange entre science et imagination"

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