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PARTICULES & INTERACTIONS FONDAMENTALES
ASTROPARTICULES & MULTI-MESSAGERS
Etude expérimentale des propriétés des neutrinos, et des messagers issus des phénomènes les plus violents de l’Univers via les ondes gravitationnelles et les rayonnements cosmiques.
3 équipes membres des collaborations internationales KM3NeT, EGO (Virgo/ET) et LISA
La nouvelle génération de télescope à neutrino
Interféromètres terrestres dédiés à la détection des ondes gravitationnelles
Interféromètre spatial dédié à la détection des ondes gravitationnelles
EXPERTISES
DETECTION
INSTRUMENTATION
ANALYSE DES DONNEES
SIMULATIONS
PROCESSING DES DONNEES
KM3NeT
Le neutrino est la particule massive la plus abondante de l’univers mais c’est également celle qui interagît le moins. De ce fait et malgré d’énormes progrès expérimentaux, c’est l’un des ingrédients les plus énigmatiques du modèle standard de la physique des particules.
Aujourd’hui les efforts internationaux se concentrent sur la détermination de la hiérarchie de masse ainsi que la détermination du terme de violation de CP dans les oscillations de neutrinos.
Un des objectifs du détecteur ORCA de l’observatoire KM3NeT est la détermination de la hiérarchie de masse via les effets de matière des neutrinos atmosphériques à travers la Terre.
Le détecteur ARCA de l’observatoire a quand à lui pour objectif la détection de neutrino astronomique provenant des phénomènes les plus violents de notre Univers.
PARTICIPATION DU LABORATOIRE
- Assemblage des lignes de détection pour le détecteur ORCA
- Processing des données issues des capteurs en données réduites pour les analyses physique
- Mesure du flux muons à très hautes énergies
- Etallonnage du détecteur via l’analyse des bruits de fonds atmosphériques
- La détermination des propriétés optiques des sites de détection
- Le développement de méthodes de reconstruction/sélection basées sur l’IA
- La détermination des paramètres d’oscillation via des analyses statistiques Bayésiennes
VIRGO / ET
Virgo est un interféromètre de pointe dédié à la détection des ondes gravitationnelles. Situé près de Pise, en Italie, il fait partie d’un vaste réseau international d’observatoires, aux côtés des détecteurs LIGO aux États-Unis et KAGRA au Japon. Fonctionnant grâce à l’interférométrie laser, Virgo est conçu pour mesurer d’infimes perturbations de l’espace-temps causées par des événements cosmiques violents, tels que la fusion de trous noirs et/ou d’étoiles à neutrons.
Ces premières observations d’ondes gravitationnelles ont pavés la voie à la prochaine génération d’observatoires, notamment Einstein Telescope (ET), un futur interféromètre européen qui promet d’atteindre une sensibilité inégalée pour explorer encore plus profondément l’univers gravitationnel.
Pour augmenter la sensibilité des interféromètres (augmenter la profondeur du cosmos sondée), la maîtrise et mitigation des bruits est indispensable.
PARTICIPATION DU LABORATOIRE
L’équipe expérimentale du LPC Caen est spécialisée dans la caractérisation des bruits instrumentaux ainsi que dans la mesure et la mitigation des bruits électro-magnétiques via des systèmes actifs développés au laboratoire
LISA
Le Laser Interferometer Space Antenna (LISA) est un projet révolutionnaire dédié à la détection des ondes gravitationnelles depuis l’espace. Développé sous l’égide de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) en collaboration avec la NASA, LISA sera le premier observatoire spatial de ce type, permettant d’explorer des fréquences d’ondes gravitationnelles inaccessibles aux interféromètres terrestres comme Virgo et LIGO.
Composé de trois satellites positionnés en formation triangulaire à plusieurs millions de kilomètres les uns des autres, LISA utilisera l’interférométrie laser pour détecter les infimes déformations de l’espace-temps causées par des phénomènes astrophysiques extrêmes, tels que la fusion de trous noirs supermassifs ou l’émission d’ondes gravitationnelles par des systèmes binaires compacts.
Prévu pour un lancement dans les années 2035, LISA ouvrira une nouvelle ère pour l’astronomie gravitationnelle, offrant une fenêtre unique sur l’univers primitif et sur des sources jusqu’alors inobservables.
PARTICIPATION DU LABORATOIRE
Le LPC a rejoint le consortium LISA en 2018 afin de contribuer à la définition du modèle de performance de l’instrument et développer une expertise concernant la propagation des bruits instrumentaux dans la chaîne de traitement du signal.
Chercheurs et étudiants du laboratoire sont impliqués dans l’analyse des données du signal (Lisa Data Processing Group LDPG) et développent des algorithmes afin de localiser la sources des ondes gravitationnelles.
PUBLICATIONS
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The worldwide LIGO-Virgo-KAGRA network of gravitational-wave (GW) detectors continues to increase in sensitivity, thus increasing the quantity and quality of the detected GW signals from compact binary coalescences. These signals allow us to perform ever-more sensitive tests of general relativity […]
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This document presents an overview of the design, implementation, and expected performance of the Advanced Virgo Plus (AdV+) upgrades in view of the O5 observing run. Following the experience gained during the O4 commissioning and operations, the Virgo Collaboration has revised the upgrade strategy […]
- [hal-05568465] All-sky Searches for Continuous Gravitational Waves from Isolated Neutron Stars in the Data from the First Part of the Fourth LIGO-Virgo-KAGRA Observing Run
We present results from an all-sky search for continuous gravitational waves, using three different methods applied to the first eight months of LIGO data from the fourth LIGO-Virgo-KAGRA Collaboration s observing run. We aim at signals potentially emitted by rotating, non-axisymmetric isolated […]
- [hal-05559906] Atmospheric neutrino constraints on Lorentz invariance violation with the first six detection units of KM3NeT/ORCA
Lorentz invariance is a fundamental symmetry underlying both the Standard Model of particle physics and General Relativity. Testing its validity provides a direct means of searching for new physics emerging near the Planck scale. A search for isotropic Lorentz invariance violation with 1.4 years of […]
EQUIPE
LPC Caen
LABORATOIRE DE PHYSIQUE CORPUSCULAIRE DE CAEN
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