COMMUNIQUÉ DE PRESSE I GRENOBLE I 27 avril 2009 Deux jeunes physiciens récompensés par la Médaille de bronze du CNRS Céline Boehm et Stéphane T’Jampens, physiciens respectivement au LAPTH1 et au LAPP2, recevront la Médaille de bronze du CNRS, jeudi 30 avril prochain. Cette médaille récompense les premiers travaux prometteurs de jeunes chercheurs. Les recherches de nos deux lauréats annéciens sont ainsi mises à l’honneur, celles de Céline concernent principalement la matière noire et celles de Stéphane l’antimatière. Céline Boehm, le nouveau visage de la matière noire Céline Boehm est une astrophysicienne s’intéressant à la matière noire d'un point de vue aussi bien théorique qu'observationnel. De nombreux indices indiquent que l’Univers contient une grande quantité de matière qu’on ne détecte pas de façon directe, c’est la matière noire. Les physiciens prouvent son existence grâce à l’effet gravitationnel qu’elle exerce sur les corps célestes. Il y a 10 ans, on pensait que la matière noire représentait 90% du contenu énergétique l’Univers. Il est aujourd’hui admis qu’elle en représente 25%. Mais quelle est cette matière invisible ? Bien qu’on ne puisse pas la voir, on doit pouvoir la spécifier, c'està-dire démontrer de quoi elle est faite. Pour ce faire, on passe en revue les particules du modèle standard afin de découvrir laquelle permet de spécifier la matière noire. Plusieurs particules candidates sont passées en revue. Les physiciens concluent dans un premier temps que le candidat à la matière noire ne peut pas être une particule chargée. Mais elle doit être massive pour permettre la formation des galaxies et expliquer le nombre de grandes structures astronomiques qui ont déjà été observées. Depuis les années 80, on stipulait donc que le candidat idéal de matière noire était une particule neutre, avec interaction faible et avec une grande masse (c'est à dire des particules plus lourdes qu'un proton). De telles particules sont prédites dans le cadre de l’extension du modèle standard appelée la supersymétrie. Céline Boehm a fait tomber ce dogme : elle a montré que l’on pouvait prédire la même quantité de matière noire que celle « observée » dans l’univers avec une particule aussi légère qu’un électron et ayant un type d’interaction faible particulier. De telles particules pourraient également expliquer la quantité anormale de positrons observée dans le centre de la voie lactée et pour laquelle il n'y a pas encore de solutions astrophysiques évidentes. La présence anormale de ces positrons a été fermement démontrée grâce a l'observation d'une raie à 511 keV3 par le satellite INTEGRAL mais leur origine reste mystérieuse. Céline a rejoint le LAPTH en 2004. Elle a de nombreuses collaborations internationales notamment avec Oxford et Oslo. Stéphane T’Jampens, un spécialiste de l’anti-matière Les travaux de Stéphane T'Jampens portent principalement sur l'asymétrie entre matière et antimatière. L’existence de cette dernière n’est plus à prouver, on en détecte, on en fabrique, on en stocke, on en utilise en imagerie médicale. Il est connu que nous sommes tous issus de poussières d’étoiles. Ce qui l’est moins, c’est que nous sommes issus d’une violation de la symétrie, une loi pourtant fondamentale de la physique. A chaque particule correspond une particule symétrique de même masse mais de charge opposée : par exemple, à l’électron correspond l’antiparticule appelée positron de charge positive par exemple. L’une des conséquences essentielles de cette symétrie : quand une particule rencontre son antiparticule, elles s’annihilent l’une l’autre et disparaissent en dégageant énormément d’énergie. Or, il n’y a qu’à ouvrir les yeux pour voir que nous vivons dans un monde fait de matière. Où est passée l’antimatière ? Lors du Big Bang, la matière et l’antimatière créées se sont annihilées. Il n’est resté qu’un excédent de matière. Tout ce que nous voyons, les astres, les plantes, nos amis, est le fruit de cette violation de la symétrie. Cette asymétrie (appelée également « violation de CP »), découverte en 1964, est modélisée en 1973 par Kobayashi et Maskawa (Prix Nobel 2008) où ils montrent qu'avec au moins six quarks, elle est une propriété de l'interaction faible. L'expérience BABAR de SLAC aux Etats-Unis que Stéphane choisit pour y effectuer son travail de thèse a fortement contribué à confirmer le bien-fondé du modèle de KobayashiMaskawa. Cependant, la recherche dans ce domaine se poursuit activement car un mystère demeure. L'ampleur du déséquilibre matière-antimatière créé par ce modèle est beaucoup plus faible que celui observé dans l’Univers. Cela pose aussi d’autres questions cosmologiques : si des régions de l’Univers qui contiennent surtout de la matière jouxtent des régions dans lesquelles c’est l’antimatière qui domine, on devrait observer d’importantes annihilations à leurs frontières. L‘expérience LHCb du LHC4 au CERN, que Stéphane a rejoint en 2005 en intégrant le LAPP, est conçue pour poursuivre activement l'élucidation de ce mystère qui ouvrira peut-être une fenêtre sur une nouvelle physique à découvrir. Parallèlement, Stéphane coordonne un groupe international menant des études phénoménologiques en physique des saveurs lourdes. Chercheur de très haut niveau tourné également vers l'enseignement et des activités de médiation scientifique, il a une très grande visibilité internationale. (1) Laboratoire d’Annecy-le-Vieux de physique théorique (CNRS/U. Savoie) (2) Laboratoire d’Annecy-le-Vieux de physique des particules (CNRS-IN2P3/U. Savoie) (3) Le keV est un multiple de l’électron-volt eV, 1 keV = 1000 eV, une unité utilisée très couramment en physique des hautes énergies. La correspondance avec des unités usuelles est donnée par 1 eV = 10-19 Joule) (4) Large Hadron Collider : Grand collisionneur de hadrons inauguré fin 2008, le plus grand accélérateur de particules jamais créé par l’homme et doté de 4 expériences (Alice, Atlas, CMS et LHCb). Jeudi 30 avril – 14h30 LAPP – LAPTH, 9 chemin de Bellevue, 74 Annecy-le-Vieux Programme : 14h30 : 15h30 : 16h20 : Allocutions Exposés scientifiques des lauréats Remise des médailles aux lauréats Contact Presse CNRS l Aurélie Lieuvin l T 04 76 88 10 62 ou 06 84 15 81 14 l [email protected]