LUX - Observatoire de Paris - PSL - Centre de recherche en astronomie et astrophysique

ALMA 2040

Mancini Marco — 2026-03-31T14:16:27Z

Quel sera le prochain grand observatoire aux longueurs d'onde millimétriques et submillimétriques, à l'horizon 2040 ? Quel successeur pour ALMA, le « Atacama Large Millimeter/submillimeter Array », ce grand radiotélescope co-financé par l'Europe via l'Observatoire européen austral (ESO) aux côtés de l'Amérique du Nord, de l'Asie et du Chili, et qui a révolutionné notre compréhension de l'Univers froid ? Dans le cadre d'un appel à idées dénommé Expanding Horizons, Transforming Astronomy in the 2040s, l'ESO consulte actuellement la communauté astrophysique européenne et recueille ses propositions pour la prochaine grande infrastructure européenne pour l'astronomie, après l'Extremely Large Telescope qui est en cours de construction au Chili.

Sous la bannière ALMA2040, la communauté millimétrique et submillimétrique européenne s'organise donc pour identifier les questions scientifiques clef à l'horizon 2040 et proposer un concept ambitieux. Une petite trentaine de « white papers » sur la science d'un observatoire mm/submm de nouvelle génération ont ainsi été soumis à l'ESO en décembre 2025

Côté français, la réflexion est aussi en cours. Unatelier ALMA2040 s'est tenu les 26 et 27 mars 2026 à l'IAP, coorganisé par des chercheurs du LUX, et soutenu financièrement par les API Astrophysique de l'Univers froid et Galaxies et grandes structures de l'Observatoire de Paris. Les équipes du LUX comptent en effet nombre d'utilisateurs intensifs d'ALMA avec une vingtaine de publications par an qui utilisent des données d'ALMA ; elles participent activement au service national d'observation Radioastronomie millimétrique et submillimétrique et ont contribué aux groupes de travail et aux « white papers » d'ALMA2040.

Les antennes d'ALMA pendant la nuit sur le plateau de Chajnantor, avec la Voie Lactée en superposition (vue d'artiste).
source

Alex Pérez

Pendant deux jours, les participants ont débattu de la science qu'ils voudraient faire avec ce futur télescope, de son dimensionnement technique, des synergies avec les grands télescopes au sol et dans l'espace comme l'ELT, le SKA, Euclid, Webb. Les discussions et conclusions de cet atelier vont permettre de renforcer l'implication française dans le projet en réponse à l'appel à projets de l'ESO « Expanding Horizons », appel qui devrait être publié au 3ème trimestre 2026. Prochaine étape du 13 au 17 juillet à l'ESO (Garching), avec le workshop « Expanding Horizons : What are the astronomical challenges of the 2040s ? », avec pour objectif principal de débattre des grands enjeux scientifiques pour l'astrophysique de demain et des infrastructures qui seront nécessaires pour y répondre.

Contacts :

Maryvonne Gerin équipe Milieu interstellaire et plasmas, maryvonne.gerin at observatoiredeparis.psl.eu
Philippe Salomé équipe Galaxie et cosmologie, philippe.salome at observatoiredeparis.psl.eu

MOONS : Le plus grand instrument astronomique entame son voyage vers le Chili Un voyage de 11 000 km vers les étoiles

Mancini Marco — 2025-12-11T13:10:35Z

MOONS, spectrographe de pointe construit par un consortium de six pays (Royaume-Uni, Italie, France, Portugal, Suisse et Chili ainsi que l'ESO), prendra la mer pour percer les secrets de l'Univers. Ce mois-ci, près plus d'une décennie d'innovation et de collaboration, MOONS (spectrographe optique et proche infrarouge multi-objets) a quitté le UK Astronomy Technology Centre (UK ATC) à Édimbourg, lieu où l'ensemble de l'instrument a été assemblé et testé. Cela marque le début d'un voyage de 11 000 km vers le site de Paranal de l'Observatoire européen austral (ESO) au Chili.
Construit par un consortium international piloté par UK ATC à l'Observatoire Royal d'Édimbourg et composé de six pays, MOONS représente une étape importante pour la science et l'ingénierie française, avec notamment une toute nouvelle expertise acquise dans l'utilisation de fibres en milieu cryogénique dont la France a été responsable.
Son voyage vers le Chili marque la dernière étape avant son intégration au Very Large Telescope (VLT) de l'ESO et sa première utilisation en 2026.

Chargement du spectrographe

UK ATC

UK ATC a piloté le projet, qui a été soutenu depuis le début par le CNRS-INSU et l'Observatoire de Paris-PSL. Au sein du consortium, la France a été responsable du lien fibre, de l'environnement fente, de l'obturateur et du pipeline de réduction de données.
Ses capacités uniques permettront aux astronomes d'étudier des millions d'étoiles et de galaxies, fournissant des données sans précédent pour étudier la formation et l'évolution des galaxies et la structure de notre propre Voie lactée, contribuant ainsi à répondre à certaines des plus grandes questions de l'astronomie.

Contacts :

Hector FLORES Co-PI Français du projet, LUX, Observatoire de Paris-PSL, CNRS, hector.flores@obspm.fr

Isabelle GUINOUARD Chef de Projet Français, UNIDIA, Observatoire de Paris-PSL, CNRS, isabelle.guinouard@obspm.fr

Frédéric ROYER Responsable DRS, LIRA, Observatoire de Paris-PSL, CNRS, frederic.royer@obspm.fr

La collaboration ENGRAVE remporte le prix Into Change

Mancini Marco — 2025-12-04T09:27:17Z

Le ministère danois de l'Enseignement supérieur et de la Recherche a octroyé un million d'euros à la collaboration internationale ENGRAVE (Études des homologues électromagnétiques des sources d'ondes gravitationnelles au Very Large Telescope), dont Susanna Vergani, chercheuse au LUX, fait partie du Comité Exécutif. Le prix Into Change récompense les groupes de recherche européens ayant mené des études exceptionnelles et novatrices au plus haut niveau international, tout en incarnant des valeurs scientifiques fondamentales telles que la curiosité, la collaboration et l'ouverture. La première édition de ce prix a été décernée à ENGRAVE en reconnaissance de ses découvertes révolutionnaires à l'intersection de la physique, de la cosmologie et de l'astrophysique, et notamment de la découverte de l'origine des éléments lourds lors de la fusion d'étoiles à neutrons.
Des questions fondamentales concernant la formation des éléments du tableau périodique des éléments restent encore sans réponse. Une avancée majeure a eu lieu en 2017 avec l'observation, pour la première fois, de la collision de deux étoiles à neutrons grâce à l'émission d'ondes gravitationnelles, puis grâce à l'étude détaillée de l'explosion produite par cet événement, appelée kilonova. Ses caractéristiques ont démontré que la fusion d'étoiles à neutrons est une source d'éléments lourds dans l'Univers.

Conscients d'être à l'aube d'une nouvelle ère en astrophysique, les principaux groupes européens de recherche dans ce domaine ont uni leurs forces début 2018 pour créer le projet ENGRAVE. Leur objectif : coordonner les ressources observationnelles considérables nécessaires à la capture des rares explosions à l'origine de la formation d'éléments lourds, notamment grâce aux télescopes de l'Observatoire européen austral (ESO), mais aussi aux télescopes spatiaux Hubble et James Webb.
Favorisant les échanges interdisciplinaires entre physiciens et astrophysiciens dans treize pays européens (dont la France), ENGRAVE est aujourd'hui à la pointe de l'astrophysique multi-messagers : un domaine en plein essor qui combine l'observation des ondes gravitationnelles et du rayonnement électromagnétique pour comprendre les événements les plus extrêmes de l'Univers et son enrichissement chimique.

Deux nouveaux recrutements au LUX

Mancini Marco — 2025-10-24T08:02:10Z

Ce matin notre directeur nous a annoncé avec grand plaisir que la campagne CPJ (Chaire Professeur Junior) de cet automne a été favorable au LUX avec deux arrivées au laboratoire :

Sur la CPJ-CNRS La France à l'ère du SKA Observatory : vers le début de l'exploitation du plus grand observatoire en bande radio (SKA-FORCE), c'est Florent Mertens qui a été recruté.

Sur la CPJ-PSL Etude des galaxies et du milieu interstellaire à l'ère des grands radios-téléscopes le lauréat est Andrea Bracco.

Une mystérieuse explosion de rayons gamma, différente de toutes celles déjà détectées

Mancini Marco — 2025-09-26T14:36:19Z

Une équipe scientifique, associant une chercheuse CNRS de l'Observatoire de Paris - PSL, a observé une explosion de rayons gamma qui s'est répétée plusieurs fois au cours d'une journée, un événement sans précédent. Différent de tous ceux observés au cours des 50 dernières années, ce signal fait l'objet d'une étude publiée dans The Astrophysical Journal Letters, le 29 août 2025.

La source de ce puissant rayonnement a été découverte en dehors de notre galaxie, son emplacement ayant été localisé par le Very Large Telescope (VLT) de l'Observatoire Européen Austral grâce à un large programme d'observation, copiloté par une astronome de l'Observatoire de Paris - PSL.

Les sursauts gamma, aussi désignés par l'acronyme GRB, sont les explosions les plus énergétiques de l'Univers. Ils sont produits lors d'événements dévastateurs, tels que la mort d'étoiles massives dans de puissantes explosions.

Évolution du sursaut gamma GRB 250702B

ESO/A. Levan, A. Martin-Carrillo et al./NASA/ESA

Ils durent généralement de quelques millisecondes à quelques minutes, mais dans le cas présent le signal du GRB 250702B a été détecté à plusieurs reprises pendant environ une journée.

Pour le moment, aucun scénario connu ne permet d'expliquer complètement ce nouveau GRB, dont la nature réelle reste un mystère, mais de nouvelles observations sont en cours notamment pour déterminer précisément sa distance. L'enquête continue...

Référence scientifique :

The Day-long, Repeating GRB 250702B : A Unique Extragalactic Transient, par Andrew J. Levan et al 2025 ApJL 990 L28
DOI 10.3847/2041-8213/adf8e1

La mission SVOM, destinée à l'étude des plus lointaines explosions d'étoiles, passe en phase opérationnelle

Mancini Marco — 2025-05-26T08:20:38Z

La phase de vérification de la mission spatiale franco-chinoise SVOM, consacrée notamment à la détection et à l'étude des plus lointaines explosions ou fusions d'étoiles, les sursauts gamma, s'est achevée avec des premiers résultats très prometteurs. Fruit d'une collaboration des deux agences spatiales nationales, la China National Space Administration (CNSA) et le Centre National d'Etudes Spatiales (CNES), avec les contributions principales du CEA et du CNRS pour la France, SVOM passe ainsi en phase opérationnelle.

communiqué de presse SVOM du CNES auquel CNRS et CEA

Contact : Susanna Vergani

Le prix EPS–PPCF 2025 décerné à Arno Vanthieghem pour ses recherches pionnières sur la physique des plasmas extrêmes

Mancini Marco — 2025-04-16T12:00:41Z

Nous sommes heureux d'annoncer que le Prix Sylvie Jacquemot pour jeunes chercheurs EPS–PPCF 2025 a été décerné à Arno Vanthieghem, du Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), en France, pour ses contributions majeures à la physique des plasmas dans les phénomènes astrophysiques extrêmes, à travers des modèles théoriques innovants et des simulations numériques à haute performance.

Arno Vanthieghem travaille à l'interface entre la physique théorique et computationnelle des plasmas astrophysiques, l'astrophysique multimessager et l'astrophysique de laboratoire. Il développe des modèles cinétiques de plasmas fondés sur les premiers principes, qu'il confronte à des simulations numériques haute performance de type Particle-In-Cell (PIC), afin de décrire des phénomènes astrophysiques extrêmes. En peu de temps, il a apporté des contributions majeures à la physique des ondes de choc sans collisions — qu'elles soient relativistes ou non, faiblement ou fortement magnétisées, voire dominées par le rayonnement — faisant ainsi progresser de manière significative notre compréhension des processus plasmas dans ces environnements extrêmes.

Dans une série de publications, il a proposé une description théorique nouvelle et avancée du chauffage du plasma et du partage d'énergie entre électrons et ions dans la couche de transition des ondes de choc astrophysiques faiblement magnétisées, qu'il a validée par des simulations PIC. Longtemps resté une énigme théorique, ce problème revêt une importance fondamentale pour l'interprétation des émissions observées, issues des électrons chauffés par choc dans des sources astrophysiques allant des rémanents de supernovae aux jets relativistes.

S'appuyant sur ces travaux, Arno Vanthieghem a ensuite fait progresser notre compréhension de la physique cinétique des ondes de choc dominées par le rayonnement, qui se propagent dans des milieux denses et génèrent les premiers signaux radiatifs de phénomènes transitoires, tels que l'émission prompte des sursauts gamma. Ses modèles théoriques et numériques ont notamment mis en évidence de nouveaux phénomènes dissipatifs, ouvrant des perspectives inédites pour la modélisation du rayonnement associé à ces événements.

Plus récemment, il a réalisé les premières simulations numériques cinétiques d'ondes de choc relativistes magnétisées se formant dans les magnétosphères des magnétars, et a proposé un modèle théorique de leur structure, offrant ainsi une nouvelle fenêtre sur les processus à l'origine des énigmatiques sursauts radio rapides (Fast Radio Bursts).

Ses recherches se distinguent par une combinaison remarquable de méthodes théoriques, semi-analytiques et numériques. Ses résultats font de lui un expert internationalement reconnu dans la modélisation des ondes de choc et la physique des plasmas dans des contextes astrophysiques extrêmes.

Pour en savoir plus ...

Voir en ligne : 2025 EPS – PPCF Sylvie Jacquemot Early Career Prize

Lumière sur les Femmes de Sciences

Mancini Marco — 2025-02-11T09:49:02Z

Elles ont découvert la structure de l'ADN, inventé la technologie du Wi-Fi, ou posé les bases de Wikipédia. Qu'elles s'appellent Maryam, Jane ou Wangari, ces femmes visionnaires ont bouleversé leurs disciplines et marqué la science. À travers des portraits délicatement illustrés, ce livre de Leïla Bessila (illustratrice), Romane Cologni et Lucie Cros, raconte les vies passionnantes et les travaux inspirants de femmes scientifiques que l'Histoire a souvent mises de côté.

Romane Cologni est actuellement doctorante au LUX.

Issu de l'exposition itinérante « Lumière sur les Femmes de Sciences », cet ouvrage préfacé par Françoise Combes, est un hommage vibrant à leur génie.

Brillantes, résilientes et ingénieuses : embarquez pour un voyage à la découverte de ces pionnières !

Un mot des autrices :

"Nous espérons qu'à travers ce livre, ces femmes vous inspirent également. Que vous puissiez ressentir l'énergie et la passion qui les ont portées, et qu'elles vous donnent envie, vous aussi, d'oser rêver, explorer et contribuer au monde des sciences.”

Un mot de Françoise Combes, marraine de l'association Projet Matilda à l'origine de ce livre et de l'exposition.

« Puisse ce livre rappeler le travail méconnu de nombreuses femmes scientifiques, qui mériteraient d'être célèbres, et qui ne sont qu'une partie de la grande richesse apportée par les femmes du XXIe siècle. »

Le livre sortira le 6 mars mais vous pouvez déjà le précommander.
Site de l'éditeur

Voir en ligne : https://laboutique.edpsciences.fr/p...

Des chocs monstres aux origines de sursauts radio rapides

Mancini Marco — 2025-01-28T15:33:28Z

Un mécanisme est proposé pour expliquer la formation des sursauts radio rapides.

Un nouveau mécanisme impliquant la production d'émission cohérente d'ondes radio est proposé afin d'expliquer l'origine de sursauts radio rapides. Dans un article à lire en longueur dans Physical Review Letters, A. Vanthieghem (LUX) et A. Levinson (Université de Tel Aviv) identifient pour la première fois la structure détaillée d'un type de choc particulièrement violent se propageant au sein de magnétosphères de magnétars. Au moyen de simulations numériques à grande échelle, ils révèlent l'émission d'un signal radio, émanant du choc, aux propriétés analogues à ces sursauts énigmatiques.

Les sursauts radio rapides sont des flashs lumineux de l'ordre de la milliseconde d'ondes radio provenant principalement de l'extérieur de notre galaxie. Même si leur fréquence est élevée, environ 5000 par jour sur tout le ciel, leur première détection ne date que de 2007. On en compte maintenant environ un millier, principalement depuis l'avènement de CHIME, un radiotélescope canadien. Ces signaux présentent un large éventail de propriétés encore jamais observées et difficiles à interpréter. Bien que plusieurs origines distinctes soient envisageables, il existe des indices qu'une partie de ces sursauts sont associés à des magnétars, étoiles à neutrons au champ magnétique particulièrement intense.

Lorsque la croûte d'un magnétar tremble, une énergie considérable est transférée à la magnétosphère sous forme d'ondes magnétiques. Les chocs monstres appartiennent à une classe de chocs formés par le raidissement d'ondes se propageant perpendiculairement aux lignes de champ magnétique ; on parle alors d'ondes magnétosoniques rapides. Ils sont qualifiés de « monstres » en raison de leur immense puissance, un terme inventé par un professeur de l'Université de Columbia qui a étudié pour la première fois leur dynamique à grande échelle en 2023. Si, à l'échelle macroscopique, on comprend le raidissement de l'onde et sa dissipation en un choc, la description et la signature radiative de ce phénomène dissipatif fortement non-linéaire aux échelles microscopiques restait encore inconnue.

Le scénario proposé a été identifié grâce à des simulations numériques cinétiques de plasmas composés de paires d'électrons-positrons qui, pour la première fois, révèlent la structure multi-échelle détaillée de ces chocs monstres. En résolvant sa dynamique aux petites échelles, les chercheurs ont démontré la production auto-cohérente d'un signal dont l'énergie représente 0,1% de l'énergie totale dissipée par le choc. Ce mécanisme prometteur pour l'interprétation des sursauts radio rapides présente une forme spectrale caractéristique dans le domaine radio pour des conditions physiques anticipées au sein de magnétars. Les deux chercheurs ont également corroboré cette étude numérique par un modèle théorique de la dynamique de ces chocs. De manière générale, l'étude offre des perspectives intéressantes à la dissipation et la signature de pulses magnétiques en environnements fortement magnétisés.

Référence :

A. Vanthieghem and A. Levinson, “Fast radio bursts as precursor radio emission from monster shocks,” Phys. Rev. Lett. 134, 035201 (2025)

A-t-on découvert la plus petite planète extra-solaire ?

Mancini Marco — 2025-01-20T17:26:03Z

En utilisant la technique du chronométrie de pulsar au radiotélescope décimétrique de l'Observatoire radioastronomique de Nançay une équipe internationale composée de chercheurs du CNRS, de l'Observatoire de Paris, du LPC2E à Orléans, de l'institut Max Planck et de l'université de Aalborg au Danemark, a découvert la trace de ce qui pourrait bien être la plus petite planète extra-solaire jamais découverte dans le système du pulsar PSR J0337+1715.

En 1992, le tout premier système planétaire était découvert autour du pulsar milliseconde PSR B1257+12 [1] grâce à la mesure de temps d'arrivée [2]. En 2014, le pulsar PSR J0337+1715 fut trouvé au coeur d'un système exceptionnel de trois étoiles [3] . Une publication à paraître dans A&A propose aujourd'hui l'existence autour de ce système triple d'une planète moins massive que la Lune ou similaire à la planète naine Pluton, en faisant potentiellement la plus petite planète extra-solaire jamais découverte à ce jour.

PSR J0337+1715 est exceptionnel : il est le seul pulsar à se trouver dans un système stellaire triple où les trois étoiles se situent dans un périmètre comparable à la taille de l'orbit terrestre, soit 1 unité astronomique. Cette configuration originale avait déjà permis d'effectuer des tests sans précédent de la relativité générale [4] .

Cependant, quelque chose clochait : un signal résiduel, non pris en compte par les modèles mathématiques, demeurait. C'est en tentant de comprendre la nature de ce signal que les chercheurs ont conclu qu'il pourrait s'agir d'une minuscule planète orbitant à distance du système triple, avec une période orbitale d'environ 8 ans .

Une hypothèse alternative est que le pulsar produise lui-même un signal aléatoire, un phénomène connu qui « mimerait » temporairement le signal d'une planète. Néanmoins, ici l'amplitude du signal est inhabituellement grande. Les prédictions obtenues selon les deux hypothèses diffèrent avec le temps, et donc les observations des prochaines années seront cruciales pour trancher la question.

Planète en orbite autour du système triple composé du pulsar PSR J0337+1715 et de deux naines blanches.

CC-BY-SA Guillaume Voisin & Fabrice Mottez, 2024

Référence :

Explanation of the exceptionally strong timing noise of PSR J0337+1715 by a circum-ternary planet and consequences for gravity tests,
G. Voisin, I. Cognard, M. Saillenfest, T.M. Tauris, N. Wex, L. Guillemot, G. Theureau, P.C. Freire, M. Kramer. Astronomy and Astrophysics, Forthcoming article

[1] Wolszczan, A. & Frail, D. A. A planetary system around the millisecond pulsar PSR1257 + 12. Nature 355, 145–147 (1992).

[2] La technique du chronométrie repose sur la mesure extrêmement précise, à la microseconde près, des temps d'arrivée des impulsions reçues de ce type d'étoiles à neutrons que l'on nomme pulsars. Cette technique est extrêment sensible à la moindre perturbation gravitationnelle. En effet, il suffit que le pulsar se déplace de seulement 300m pour que les impulsions arrivent en avance ou en retard selon que l'étoile se soit rapprochée ou éloignée du système Solaire. Une reconstruction mathématique très fine permet de relier ces perturbations à la présence de compagnons et de déduire leurs caractéristiques.

[3] Ransom, S. M. et al. A millisecond pulsar in a stellar triple system. Nature 505, 520–524 (2014)

[4] Deux études indépendantes :
Archibald, A. M. et al. Universality of free fall from the orbital motion of a pulsar in a stellar triple system. Nature 559, 73–76 (2018)
Voisin, G. et al. An improved test of the strong equivalence principle with the pulsar in a triple star system. A&A 638, A24 (2020)