Laboratoire dʼastrophysique Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne De la naissance de l'Univers à l'apparition de la vie Réorientés en automne 2004 vers la cosmologie observationnelle, les sujets de recherche du Laboratoire d'astrophysique de l’EPFL concernent, entre autres, le phénomène de lentille gravitationnelle, les galaxies hôtes de quasars et les trous noirs, ainsi que la formation et l'évolution des galaxies dans l'Univers. Le but de ces recherches est de comprendre comment notre Univers s’est formé, comment les premières générations d’étoiles et de galaxies sont apparues voilà quelques 14 milliards d’années et comment elles ont évolué pour finalement permettre l’apparition de la vie telle que nous la connaissons sur Terre. Les activités du Laboratoire d'Astrophysique de l’EPFL sont réparties entre Ecublens (enseignement) et l'Observatoire de Sauverny, près de Versoix (recherche et enseignement avancé). Notre laboratoire travaille en étroite collaboration avec l'Observatoire astronomique de l’Université de Genève, constituant à Sauverny le principal centre d'astrophysique de Suisse, tant pour l'enseignement et la recherche qu'en ce qui concerne les services d'informations scientifiques destinés au grand public. Nos outils d'observations astrophysiques : les télescopes Nos travaux sont basés sur des observations obtenues grâce aux plus grands télescopes actuels, tels que ceux du VLT (Very Large Telescope) de l’ESO (European Southern Observatory) à Paranal au Chili. Grâce à une collaboration étroite avec des collègues du California Institute of Technology (Caltech), nous avons également accès aux deux grands télescopes de la Fondation Keck à Hawaii (USA). L’espace offrant des possibilities d’observations complémentaires à celles effectuées au sol, nous utilisons aussi les satellites astronomiques tel que le Télescope spatial Hubble (HST), résultat d’une collaboration entre la NASA et l’ESA (European Space Agency). Nous employons également de nombreux autres télescopes de tailles plus modestes pour les suivis photométriques et spectroscopiques hebdomadaires de noyaux de galaxies très brillants et très lointains, appelés quasars. Ces télescopes sont situés aux Observatoires de la Silla (ESO, Chili), de la Palma (Iles Canaries), de Maïdanak (Ouzbékistan), de Bangalore (Inde), et de Hawaii (USA). Les coupoles installées à Sauverny, en collaboration avec l’Observatoire de Genève, permettent des travaux techniques, tels que le montage et la mise au point des instruments qui sont ensuite installés dans nos stations d’observation de La Silla (Chili) et de La Palma (Iles Canaries). Les télescopes de Sauverny sont quant à eux également utilisés pour la formation des étudiants et pour des séances d’observation publiques. LʼObservatoire de Paranal, Chili, avec les 4 télescopes du VLT (Very Large Telescope) de lʼESO Le télescope spatial Hubble en orbite à environ 500 km au-dessus de la Terre Activités grand public du Laboratoire d'astrophysique En plus de l’enseignement au niveau universitaire, les scientifiques du Laboratoire d’astrophysique de l’EPFL donnent des conférences et organisent des expositions destinées au grand public. Pour être tenu au courant par e-mails de nos activités, vous pouvez vous inscrire à notre liste de distribution, en suivant la procédure décrite sous http://lastro.epfl.ch ! Activités grand public. Notre recherche scientifique Si vous préférez être avertis par courrier postal, vous pouvez aussi simplement nous laisser votre adresse. Notre recherche scientifique porte sur plusieurs sujets essentiels de l’astrophysique contemporaine, tous lié à la cosmologie observationnelle, c’est-à-dire aux observations permettant de comprendre l’évolution générale de l’Univers à travers ses constituants principaux que sont les galaxies. Le Laboratoire d’astrophysique de l’EPFL est, entre autres, très actif dans les trois sujets suivants : 1 2 (i) le phénomène de lentille gravitationnelle, conséquence directe de la théorie de la relativité générale d’Einstein, nous offre de multiples applications astrophysiques, allant de la mesure de l’âge de l’Univers à la détermination de la masse (y compris non lumineuse) individuelle des galaxies, en passant par la recherche des planètes extra solaires. L’étude des lentilles gravitationnelles bénéficie de nos techniques de traitement d’images par “déconvolution”, destiné à améliorer la netteté des images. A gauche : Image dʼun quasar, dédoublée par lʼeffet de lentille gravitationnelle Nos publications scientifiques Chaque année, nous publions de nombreux travaux théoriques ou observationnels dans les principales revues internationales telles que Nature, Astronomy & Astrophysics, The Astronomical Journal et The Astrophysical Journal. De plus, certains résultats de nos travaux de recherche récents ont fait l’objet des communiqués de presse suivants : 2010/02 : Pas de place pour se cacher : les étoiles primitives manquantes ont été découvertes en dehors de la Voie Lactée (VLT-ESO) 2008/12 : Dissection d’un trou noir super-massif (VLT-ESO) 2007/01 : Découverte du premier quasar triple (VLT-ESO, Keck-Caltech) 2006/11 : Les galaxies voisines de la Voie Lactée n'ont pas la même histoire (VLT-ESO) 2006/10 : Ségrégation des masses dans l'amas globulaire 47 Tucanae (HST-ESA-NASA) A droite : la même image traitée par déconvolution dévoile la galaxie “lentille” (ii) les quasars, les noyaux actifs de galaxies, qui permettent l’étude de phénomènes extrêmement lumineux générés au centre des galaxies par la présence d’un trou noir super massif, dont la masse égale des millions, voire des milliards de fois la masse du Soleil. (iii) la formation et l’évolution des galaxies, que l’on commence à déchiffrer en utilisant la fantastique machine à remonter le temps qu’est l’Univers : la vitesse de la lumière étant finie, l’observation de galaxies à des distances de 1 milliard ou 10 milliards d’années lumière nous montre des objets tels qu’ils étaient voilà 1 milliard ou 10 milliards d’années. Cette variété d'âges permet de comprendre leur évolution. Nos projets technologiques Nos sujets de recherche nécessitent le développement d’instruments d’observation très perfectionnés, associés aux meilleurs télescopes au sol et dans l’espace. La présence de laboratoires d’étude et de construction à l’EPFL et à l’Observatoire de Sauverny, en contact permanent avec les chercheurs, donne la possibilité de liens indispensables avec l’ESO et l’ESA. Nous sommes directement impliqués dans les principaux programmes du futur immédiat, comme le projet de télescope géant au sol, E-ELT (European Extremely Large Telescope) dans le cadre de l’ESO, et comme le successeur de Hubble, le JWST (James Webb Space Telescope) dans le cadre de la NASA et de l’ESA. Le Laboratoire consacre actuellement une fraction significative de ses resources à la conception du projet de satellite Euclid de l'ESA, projet qui permettra l'étude de la matière sombre et de l’énergie sombre. 3 Lʼamas de galaxies Abell 1689, vu par le télescope spatial Hubble Vous trouverez plus d’informations sur notre site web http://lastro.epfl.ch et pouvez nous contacter directement : Laboratoire d’astrophysique Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) Observatoire de Sauverny CH-1290 Versoix / Switzerland Tél. : +41-22-379-22-00 e-mail : [email protected] Mai 2010 4