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L'affiche des manifestations à la tour Montparnasse. Crédit : obspm
La physique des astroparticules s'est constituée récemment comme une discipline à part entière, à l'instar de l'astrophysique relativiste et surtout de l'astrophysique nucléaire. Grâce à elle, les physiciensphysiciens, les astrophysiciensastrophysiciens et les cosmologistes pénètrent plus en profondeur dans les arcanes du CosmosCosmos et tentent de mieux comprendre les relations stupéfiantes liantliant l'infiniment grand à l'infiniment petit.
La démarche en elle-même ne fait que prolonger celle déjà mise en pratique avec la physique des atomes et des noyaux. C'est la compréhension fine des raies spectrales des atomes qui a permis d'ouvrir le monde des étoilesétoiles en permettant la naissance de l'astrophysique.
Il devenait alors possible de connaître la composition chimique des étoiles, les pressionspressions et les champs magnétiqueschamps magnétiques régnant à l'intérieur de leurs atmosphèresatmosphères ainsi que, par exemple, la distribution des nuagesnuages d'hydrogènehydrogène à l'intérieur de la Voie lactéeVoie lactée au moyen de la fameuse raie à 21 cm. La connaissance de la physique des noyaux allait permettre de comprendre la généalogie de la matièrematière ainsi que la vie et la mort des étoiles, sans oublier de confirmer la théorie du Big BangBig Bang elle-même au moyen de la théorie de la nucléosynthèsenucléosynthèse.
En dessous de l'échelle des noyaux, il existe un nouveau monde, celui des leptonsleptons et des quarksquarks, des bosonsbosons intermédiaires et peut-être des particules supersymétriques. On pense qu'il recèle quelques secrets de la naissances des galaxiesgalaxies, des amas de galaxiesamas de galaxies. Inversement, des astresastres compacts, comme les trous noirstrous noirs, constituent peut-être une fenêtrefenêtre sur ce monde étrange mais fascinant des particules élémentairesparticules élémentaires, qu'elles soient dans ou au-delà du modèle standardmodèle standard, comme avec les hypothétiques particules caméléons.
Les particules cosmiques étudiées depuis la tour Eiffel en 1910
L'étude des particules venues du cosmos est ancienne puisque qu'elle est contemporaine des balbutiements de la physique quantiquephysique quantique et de la physique nucléaire. Déjà en 1910, le physicien allemand Theodore Wulf était monté au sommet de la tour Eiffel et avait constaté à l'aide d'un électromètre que le flux de particules qui le déchargeait augmentait avec l'altitude et provenait donc d'au-delà des limites de l'atmosphère terrestre.
Pendant des années, avant la mise en service des premiers accélérateurs de particules puissants, les chercheurs eurent recours à des détecteurs de rayons cosmiquesrayons cosmiques pour découvrir de nouvelles particules et sonder le comportement de la matière à hautes énergiesénergies. C'est ainsi que le positronpositron, l’antiparticule de l’électron, fut découvert par Anderson en 1932 et le mésonméson pipi de Yukawa en 1947.
Depuis 20 à 30 ans environ, la voie des rayons cosmiques a été de nouveau explorée et la fusionfusion entre physique des particules et cosmologiecosmologie a commencé à être une réalité incontournable.
Pour sensibiliser et faire connaître au grand public le domaine des astroparticules, différentes manifestations se tiennent actuellement en Europe pendant la semaine du 10 au 17 octobre 2009. En France, la Tour Montparnasse, à Paris, a été pour l'occasion transformée en télescopetélescope à muonsmuons. Ces particules, qui nous traversent en permanence, sont des cousines de l'électronélectron, plus lourdes que lui. Les muons sont instables et se désintègrent en un électron et un neutrinoneutrino. Ils proviennent eux-mêmes des mésons pi créés par le choc des rayons cosmiques avec les noyaux de l'atmosphère.
Un détecteur au sommet de la Tour enregistre leur présence et déclenche l'émissionémission d'un rayon laserlaser entre son sommet et l'Observatoire de Paris, rendant palpable ce monde de particules qui nous entoure en permanence.
Ce n'est pas tout. Différentes conférences et animations se tiennent tous les jours à l'intérieur de la Tour comme l'exposition Du ciel à l'espace, retraçant un siècle de découvertes sur les rayons cosmiques.
On retiendra en particulier un BarBar des Sciences le vendredi 16 octobre, animé par Marie-Odile MonchicourtMarie-Odile Monchicourt, et la conférence du samedi 17 octobre avec à 18 heures, le prix Nobel Jim Cronin qui présentera en vidéoconférence depuis Chicago sa vision de l'histoire des rayons cosmiques.
Pour tous les détails de ce programme, les horaires et les lieux exacts, on pourra consulter les liens suivants :
