Dorothea vom Bruch, chercheuse CNRS, lauréate de la bourse européenne Starting grant 2021

Le Conseil européen de la recherche (ERC) vient d'annoncer les lauréats des bourses « Starting » qui financent de manière importante les projets de jeunes chercheurs et chercheuses. Le CNRS est l’institution hôte pour 26 bourses. Dorothea vom Bruch, chercheuse CNRS dans l'équipe LHCb du CPPM, bénéficiera d'une bourse pour mener à bien son projet Projet ALPaCA (AcceLerated PreCision Tests of Lepton UniversAlity).

"Dorothea vom Bruch a développé un système basé sur des cartes graphiques (GPUs) qui résout le problème de sélection efficace à haut débit. Ce système est mis en œuvre dans l’expérience LHCb en 2022. Dans le projet ALPaCA, Dorothea vom Bruch va exploiter les ressources informatiques des GPUs pour affiner la sélection des hadrons B, afin de mesurer l’universalité leptonique à haute précision. Ainsi, elle a pour ambition de mesurer l’universalité entre les électrons et les taus pour la première fois avec l’expérience LHCb. Cette mesure contribuera à comprendre le puzzle des anomalies observées dans les hadrons B."

Plus d'informations :

Contacts : Dorothea vom Bruch

Dorothea vom Bruch
Dorothea vom Bruch

Dernière modification: 4 mars 2022 à 11:29:52

HL-LHC - Retour vers le futur

Les collaborations ATLAS et CMS travaillent activement au développement de leur programme de physique pour la phase haute luminosité du LHC (HL-LHC), dont le démarrage est prévu pour 2029. Dans le cadre de l’exercice de prospective Snowmass, organisé par la Division Particules et Champs de la Société Américaine de Physique, les collaborations ATLAS et CMS ont résumé les sensibilités attendues pour un large panel d’analyses prévues au HL-LHC. Ce résumé combine des résultats extraits du CERN Yellow Report sur la Physique au HL-LHC (2018) ainsi que des nouveaux résultats issus de projections basées sur les analyses récentes exploitant l’ensemble des données du Run 2.

L’étude détaillée du secteur de Higgs va bien évidemment se poursuivre au HL-LHC, qui offrira l’opportunité d’observer des processus de plus en plus rares, tels que la désintégration d’un boson de Higgs en paire de quarks c ou la production d’une paire de bosons de Higgs (un des axes de recherche actuels du groupe ATLAS du CPPM). Le programme de physique au HL-LHC couvrira également la mesure des propriétés des autres particules du Modèle Standard (MS), notamment le quark top et les bosons électrofaibles, mais aussi des mesures des propriétés des hadrons B et du plasma quark-gluon produit dans les collisions d’ions lourds, complémentaires à celles de LHCb et d’ALICE. La recherche directe de physique au-delà du MS occupera une autre part importante des analyses de physique d’ATLAS et CMS au HL-LHC. Des efforts importants seront déployés pour garantir une sensibilité à un grand nombre de modèles, couvrant notamment la recherche de Supersymétrie, de leptoquarks ou de matière noire.

Grâce à son implication forte dans les upgrades du trajectographe ITk et du calorimètre à argon liquide, dans les développements liés à la reconstruction et l’identification des objets au HL-LHC et dans les analyses phares de physique prévues au HL-LHC, le groupe ATLAS du CPPM se positionne d’ores et déjà comme un des acteurs majeurs de cette future phase d’exploitation du LHC. Cette position sera encore renforcée au cours des prochaines années au travers des analyses menées par le groupe pour le Run 3, qui seront l’occasion d’améliorer ces analyses en vue du Run 4.

Plus d'information : https://atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUPS/PHYSICS/PUBNOTES/ATL-PHYS-PUB-2022-018/

Contact : Thomas Strebler, physicien dans l’équipe ATLAS du CPPM

Distributions de vraisemblance en fonction de l’auto-couplage du Higgs (Modèle Standard à κλ=1), pour les canaux HH→bb̄τ+τ-, HH→ bb̄γγ et leur combinaison, attendues avec les données collectées au HL-LHC par le détecteur ATLAS. (Crédit : ATLAS Collaboration)
Distributions de vraisemblance en fonction de l’auto-couplage du Higgs (Modèle Standard à κλ=1), pour les canaux HH→bb̄τ+τ-, HH→ bb̄γγ et leur combinaison, attendues avec les données collectées au HL-LHC par le détecteur ATLAS. (Crédit : ATLAS Collaboration)

Dernière modification: 23 mars 2022 à 12:13:16

Fin de la prise de données du télescope à neutrinos ANTARES

Samedi 12 février 2022, après plus de 15 années de prise de données, le détecteur ANTARES, premier télescope à neutrinos sous-marin jamais construit, a été définitivement arrêté !

Ce jour-là, le sous-marin Nautile de l'Ifremer, avec à son bord Jürgen Brunner, a plongé sur le site ANTARES situé au large de Toulon à 2480 m de profondeur et a entamé les opérations de démantèlement du détecteur en débranchant tous les câbles sous-marins reliant les lignes de détection à la Boîte de Jonction principale. Ces opérations se poursuivront au cours du printemps prochain par la remontée successive en surface de toutes les lignes lors d'une campagne marine de plusieurs jours faisant intervenir le navire Castor de Foselev Marine et le robot sous-marin Achille opéré depuis le navire Janus de SAAS.

Depuis le déploiement de sa première ligne le 14/02/2006 (cf des photos de la ligne 1 déployée le jour de la Saint Valentin), le détecteur ANTARES a collecté plus de 15000 neutrinos et la Collaboration a publié plus de 90 articles. Les analyses en cours vont bien sûr continuer pendant quelques temps pour valoriser au maximum toutes les données enregistrées jusqu'au dernier jour

Ce message est l'occasion pour remercier toutes les personnes du CPPM qui ont contribué à un moment ou à un autre à la définition, la construction, l'opération, l'exploitation et les analyses de données d'ANTARES, et ont donc participé au succès de cette magnifique aventure !

Plus d'informations :

https://www.in2p3.cnrs.fr/fr/cnrsinfo/le-telescope-antares-prend-sa-retraite

https://antares.in2p3.fr/News/index.html

Dernière modification: 7 mars 2022 à 13:43:15

L'instrument DESI crée la plus grande carte 3D du cosmos

L'instrument DESI (Dark Energy Spectrscopic Survey) a terminé les sept premiers mois de son relevé en battant tous les records de relevés tridimensionnels de galaxies, créant ainsi la carte de l'Univers la plus grande et la plus détaillée jamais réalisée. Pourtant, le satellite n'a accompli que 10 % de sa mission de cinq ans.

DESI a parcouru un long chemin pour en arriver là. Proposée à l'origine il y a plus de dix ans, la construction de l'instrument a débuté en 2015. Il a été installé au télescope Mayall de 4 mètres de l'Observatoire national de Kitt Peak, près de Tucson, en Arizona. L'instrument a vu sa première lumière à la fin de 2019. Puis, pendant sa phase de validation, la pandémie de coronavirus a frappé, arrêtant le télescope pendant plusieurs mois. En décembre 2020, DESI a de nouveau tourné son regard vers le ciel, testant son matériel et ses logiciels, et en mai 2021, il a démarré son relevé scientifique.

DESI a ainsi déjà catalogué plus de 7,5 millions de galaxies et en ajoute plus d'un million par mois. Rien qu'en novembre 2021, DESI a mesuré le redshift de 2,5 millions de galaxies. D'ici la fin de son cycle de vie en 2026, DESI devrait avoir plus de 35 millions de galaxies dans son catalogue, ce qui permettra une énorme variété de recherches en cosmologie et en astrophysique.

Mais cette productivité exige un contrôle incroyablement détaillé de chacun des 5000 robots de pointe qui positionnent les fibres optiques sur l'instrument, en veillant à ce que leurs positions soient précises à 10 microns près, soit moins que l'épaisseur d'un cheveu humain. Ce niveau de précision est nécessaire pour accomplir la tâche principale du relevé : collecter les spectres de millions de galaxies sur plus d'un tiers du ciel entier. En général, plus le spectre d'une galaxie est décalé vers le rouge, plus la galaxie est éloignée. Avec une carte 3D du cosmos en main, les physiciens peuvent cartographier les amas, les superamas de galaxies et les vides cosmiques. Ces structures portent l’empreinte de leur formation initiale, lorsqu'elles n'étaient que des ondulations dans le cosmos naissant. En mesurant cette empreinte, les physiciens peuvent utiliser les données de DESI pour déterminer l'histoire de l'expansion de l'Univers.

Comprendre l'histoire de l'expansion est crucial, car c'est le destin de l'Univers tout entier qui est en jeu. Aujourd'hui, environ 70 % du contenu de l'Univers est constitué d'énergie noire, une forme d'énergie mystérieuse qui accélère l'expansion de l'Univers. L'énergie sombre déterminera en fin de compte le destin de l'Univers : s'étendra-t-il à jamais ? S'effondrera-t-il à nouveau sur lui-même, dans un Big Bang à l'envers ? Ou bien se déchirera-t-il ? Pour répondre à ces questions, il faut en savoir plus sur la façon dont l'énergie noire s'est comportée dans le passé - et c'est exactement ce que DESI est conçu pour faire. En comparant l'histoire de l'expansion à celle de la croissance, les cosmologistes peuvent vérifier si la théorie de la relativité générale d'Einstein tient la route sur ces immenses étendues d'espace et de temps.

Grâce au soutien initial d’A*Midex et du Labex OCEVU, puis de l’Institut Physique de l’Univers (IPhU), le CPPM a participé depuis 2014 au développement des 10 spectrographes de l'instrument DESI, avec le LAM, l'OHP et en partenariat avec la société locale Winlight, et est maintenant impliqué dans le traitement et l'analyse de la moisson de données collectées par l'instrument.

Plus d'informations :

Le "CT scan" tridimensionnel de l'Univers réalisé par DESI. La terre se trouve en bas à gauche, regardant plus de 5 milliards d'années-lumière en direction de la constellation de la Vierge. Au fur et à mesure que la vidéo progresse, la perspective s'élargit vers la constellation du Bouvier. Chaque point coloré représente une galaxie, qui est elle-même composée de centaines de milliards d'étoiles. La gravité a entraîné les galaxies dans une "toile cosmique" d'amas denses, de filaments et de vides. (Crédit : D. Schlegel/Berkeley Lab à partir des données du DESI)
Le "CT scan" tridimensionnel de l'Univers réalisé par DESI. La terre se trouve en bas à gauche, regardant plus de 5 milliards d'années-lumière en direction de la constellation de la Vierge. Au fur et à mesure que la vidéo progresse, la perspective s'élargit vers la constellation du Bouvier. Chaque point coloré représente une galaxie, qui est elle-même composée de centaines de milliards d'étoiles. La gravité a entraîné les galaxies dans une "toile cosmique" d'amas denses, de filaments et de vides. (Crédit : D. Schlegel/Berkeley Lab à partir des données du DESI)

Dernière modification: 1 mars 2022 à 17:46:23

LHC - Nouveau système d’acquisition de données de LHCb testé pour la première fois

Pendant les tests pilotes du LHC fin octobre, le nouveau système d’acquisition de données de LHCb préparé pour le Run 3 a été testé pour la première fois. Ce système n’utilise plus un trigger hardware, donc le taux de données de 40 Tbit/s est transmis entièrement à ~200 serveurs, accueillant aussi des cartes graphiques sur lesquelles se produit la première analyse et sélection de données en temps réel.

L’équipe LHCb du CPPM est très active dans le système d’acquisition de données, ayant d’une part développé les cartes d’acquisition (PCIe40) qui reçoivent les données et les transmettent aux serveurs, d’autre part en jouant un rôle majeur dans le déclencheur sur GPUs.

Fin octobre, les cartes PCIe40 ont fonctionné avec succès, pour la première fois avec des données réelles des trois systèmes déjà installés : les calorimètres, le détecteur à muons et les RICHs.

Pendant ces tests, le déclencheur a aussi été intégré et a sélectionné pour la première fois des collisions de protons en utilisant l’information du calorimètre. Les cartes graphiques n’étaient pas encore toutes installées dans les serveurs, mais les logiciels ont été testés sur les CPUs des serveurs et quelques cartes graphiques disponibles en octobre.

Cela constitue une étape majeure en vue de la mise en service du système complet.

Dernière modification: 2 déc. 2021 à 14:43:28

Des lignes de détection supplémentaires pour le détecteur sous-marin de neutrinos KM3NeT/ORCA

Le détecteur sous-marin de neutrinos KM3NeT/ORCA scrute les confins de la matière et de l'Univers par 2450 mètres de profondeur en Méditerranée. Il permet d'effectuer la recherche de neutrinos cosmiques et d'en étudier ses propriétés fondamentales. Ce détecteur est en cours d’installation et se caractérisera à terme par une centaine de lignes de détection avec des capteurs très sensibles à la lumière émise par des muons, des particules résultantes des neutrinos, véritables messagers cosmiques. Le 22 novembre, quatre nouvelles lignes sont venues s’ajouter aux six lignes existantes et fonctionnent parfaitement. Ainsi, plus de données vont pouvoir être étudiées par les équipes scientifiques.

Le 19 novembre 2021, l’équipe KM3NeT a embarqué sur le Castor, bateau de Foselev Marine, avec des lignes de détection. Le Janus, navire de recherche océanographique et d’intervention sous-marine de SAAS/Comex Marine, se trouvait également sur le site, à une quarantaine de kilomètres au large de La Seyne-sur-Mer. L'opération en mer était d’envergure puisque sept lignes devaient être déployées mais l'état de la mer s'étant rapidement dégradé, l'opération a dû être écourtée. Quatre ont pu néanmoins être installées au fond de la mer et connectées à la boite de jonction, grâce à un ROV (Remotely Operated underwater Vehicle), véhicule sous-marin téléguidé. La boite de jonction est une véritable pièce maitresse de l'installation car c’est de ce dispositif qu'est branché aussi le câble électro-optique d'une quarantaine de kilomètres par lequel transite toutes les données jusqu'à la station de contrôle à terre qui seront analysées par les scientifiques de la collaboration internationale KM3NeT.

Plus d'informations :

les deux navires, Castor et Janus, crédit photo : KM3NeT Collaboration
la boîte de jonction, crédit photo : KM3NeT Collaboration
l'équipe KM3NeT sur le Janus, crédit photo : KM3NeT Collaboration
l'équipe KM3NeT sur le Castor, crédit photo : KM3NeT Collaboration
Dernière modification: 1 déc. 2021 à 15:54:36

Les protons sont de retour au LHC !

Après plus de deux ans de maintenance et de mises à jour du collisionneur et des détecteurs, des tests pilote du LHC sont en cours.

Des événements "splash" (flux de particules issus de l’interaction entre les faisceaux et un collimateur situé en amont du détecteur) ont été enregistrés, notamment par les expériences ATLAS et LHCb. Les premières frictions de protons à l'énergie d'injection dans le LHC (450 GeV par faisceau) en mode stable ont eu lieu fin octobre. Cela a permis aux deux détecteurs d'enregistrer ces premières données et de valider leur bon fonctionnement.

Rendez-vous en mars 2022 pour le début du Run 3, pour lequel le LHC augmentera son énergie dans le centre de masse de 13 à 13,6 TeV.

Le LHC vient de démarrer la circulation des faisceaux à l'énergie d'injection (2x450 GeV) en mode stable et ATLAS enregistre ces données et en particulier avec son calorimètre à argon liquide (LAr) qui a eu une mise à jour majeure dans lequel l'équipe du CPPM est très active. Le système LAr vient de transmettre pour la première fois des données avec ce nouveau système de lecture dans sa configuration mise à jour complète et en particulier vers le nouveau système de déclenchement calorimétrique de premier niveau. Cela constitue une étape majeure vers le Run 3 qui démarrera au printemps 2022.

Plus d'informations ce que font les équipes ATLAS et LHCb au CPPM :

membres de la collaboration LHCb
collisions de particules dans le détecteur ATLAS
Dernière modification: 1 déc. 2021 à 17:35:29