Résumés des conférences publiques en 2021
- 5 janvier 2021 : François Bouchet (astrophysicien, directeur de recherches au CNRS, directeur de l'IAP à partir du 1er janvier 2021)
- « La cosmologie aujourd'hui : réponses et questions »
- L'astrophysique est incroyablement prolixe en découvertes extraordinaires qui renouvellent notre vision du monde, de la découverte de multiples exoplanètes aux propriétés inattendues, l'ouverture d'une nouvelle fenêtre sur l'Univers grâce au rayonnement gravitationnel, jusqu'à l'exploration des confins de l'espace et du temps que révèle la cosmologie. La mission spatiale Planck vient de livrer ses derniers résultats, reposant largement sur le travail effectué à l'Institut d'astrophysique de Paris. Je parlerai de l'objet de cette mission - la cartographie détaillée du rayonnement fossile - des résultats obtenus en analysant les données et en les confrontant à ceux obtenus par d'autres méthodes. Si la cosmologie est maintenant dotée d'un modèle standard, nombre de questions restent ouvertes et de très nombreuses expériences sont en cours pour tenter d'y répondre. La révolution est-elle au coin de la rue ? En tout cas, les chercheuses et les chercheurs de l'IAP sont bien présents sur tous ces fronts !
- 2 février 2021 : Anne-Laure Melchior (astrophysicienne au LERMA de l'Observatoire de Paris)
- « L'évolution des galaxies telle qu'on l'observe dans l'Univers proche »
- Les galaxies sont des objets spectaculaires qui sont observées par millions et bientôt par milliards. Chacune est singulière, alors que globalement elles ont des comportements compatibles avec une évolution, devenue un objet d'étude en lui-même. Initialement observées dans leur diversité et faisant l'objet de classification par les pionniers comme Edwin Hubble, l'avènement de nombreux instruments d'observation, avec des gains en sensibilité, résolution et champ de vue, a été couplé à l'explosion du nombre de données d'archives et permet aujourd'hui une approche statistique, ainsi que des observations détaillées de galaxies proches. Je décrirai comment des observations de galaxies, dans l'Univers proche, permettent d'accéder à l'évolution des galaxies. Je m'intéresserai particulièrement à des galaxies plutôt massives, que l'on pense à la fin de la chaine de l'évolution.
- 2 mars 2021 : Hervé Le Treut (climatologue, ancien directeur de l'Institut Pierre Simon-Laplace)
- « Les changements climatiques : de l'échelle globale à l'échelle régionale »
- Il est devenu impossible de parler de changement climatique comme en 1992, au moment du sommet de la Terre de Rio, lorsque se sont mises en place les premières volontés d'action face à ce nouveau risque. Ce risque était surtout apparent dans les travaux des chercheurs, et les possibilités de solution apparaissaient encore largement ouvertes. Ce n'est que progressivement, au cours des deux ou trois dernières décennies, que les changements sont apparus au travers d'évènements directement visibles : réchauffement, sécheresses ou inondations, relèvement du niveau de la mer, impacts sur la faune et la flore...
Simultanément, le problème s'est aggravé, l'espace des solutions n'a cessé de se réduire, et nous sommes désormais confrontés à deux urgences qu'il faut apprendre à concilier. L'une concerne la réduction des émissions de gaz à effet de serre, à l'échelle de la planète. L'autre concerne les « territoires », les gens qui y vivent, la faune et la flore qui s'y développe. Il faut désormais les protéger, de manière préventive. Le projet « Acclimaterra », développé en (Nouvelle) Aquitaine depuis une dizaine d'années, permettra d'illustrer ces enjeux nouveaux.
Hervé Le Treut a fait l'essentiel de sa carrière au CNRS, et il est désormais professeur à Sorbonne-Université. Il est aussi depuis 30 ans professeur à Polytechnique.
- 6 avril 2021 : Patrick Michel (astrophysicien, directeur de recherches au CNRS, Responsable de l'Équipe Théories et Observations en Planétologie (TOP) du laboratoire Lagrange de l'Observatoire de la Côte d'Azur (OCA)
- « L'âge d'or de l'exploration spatiale des astéroïdes, ses succès et les prochains défis »
- Les astéroïdes sont les restes des briques qui ont formé nos planètes, et parce qu'ils ont gardé la mémoire de la composition initiale de la nébuleuse solaire dans laquelle les planètes se sont formées, ils sont parmi les meilleurs traceurs de l'histoire de notre Système Solaire. De plus, certains d'entre eux représentent un risque naturel, qui est parmi les plus faibles mais qui peut avoir de grandes conséquences, et surtout, qui peut être prédit et évité avec des moyens raisonnables que nous allons tester pour la première fois. Il y a donc plein de raisons d'explorer ces cailloux célestes fascinants !
Nous vivons actuellement une période fantastique avec deux missions de récolte d'échantillons d'astéroïdes qui ont terminé leurs opérations extraordinaires avec succès, OSIRIS-REx de la NASA et Hayabusa2 de la JAXA. De plus, durant cette décennie, la mission Hera de l'ESA va, avec la mission DART de la NASA, effectuer le premier test de déviation d'astéroïde. Puis, côté NASA, la mission Psyche va aller explorer l'astéroïde Psyche et la mission Lucy va survoler plusieurs astéroïdes Troyens. Enfin, la mission MMX de la JAXA va effectuer une récolte d'échantillons de Phobos, l'une des deux lunes de Mars, et y déposer un rover franco-allemand (CNES-DLR) pour tester notre aptitude à rouler sur un corps de faible gravité, effectuer des analyses in situ et comprendre comment la surface de Phobos réagit.
Comme membre des missions OSIRIS-REx et Hayabusa2, responsable scientifique de la mission Hera, et co-responsable scientifique du rover de la mission MMX, je présenterai pourquoi nous étudions les astéroïdes, puis j'exposerai les surprises et découvertes majeures effectuées par les deux premières missions, ainsi que les opérations complexes qu'elles ont accomplies avec succès. Je présenterai ensuite les missions Hera et DART et comment elles vont nous permettre de valider une technique de déviation d'astéroïde. Enfin, si le temps le permet, je présenterai brièvement la mission MMX et ses enjeux.
- 4 mai 2021 : Carine Babusiaux (Institut de planétologie et d'astrophysique de Grenoble)
- « La Voie lactée vue par la mission spatiale Gaia »
- La mission spatiale européenne Gaia observe depuis 2014 deux milliards d'étoiles de la Voie lactée et mesure leurs positions, distances, mouvements et propriétés physiques avec une précision inégalée. Gaia apporte ainsi une moisson inédite d'informations sur notre Galaxie, permettant une étude détaillée de sa structure en trois dimensions, de sa cinématique, de son origine et de son évolution. Je présenterai comment Gaia nous fournit ces données et comment elles sont en train de révolutionner nos connaissances de la Voie lactée.
- 8 juin 2021 : Françoise Combes (Collège de France et Observatoire de Paris)
- « Naissance et vie des trous noirs »
- Comment se forment ces objets mystérieux qui avalent toute matière qui se risque trop près ? Des trous noirs de masse stellaire à profusion dans la Voie lactée,
jusqu'aux supermassifs au centre de chaque galaxie, nous observons leurs manifestations très lumineuses, de micro-quasars aux quasars. Récemment, un trou noir supermassif a pu être piégé en photo par son ombre, et les échos de la fusion de trous noirs nous parviennent en ondes gravitationnelles. Pourtant il existe très peu d'informations sur les trous noirs de masse intermédiaire, et nous cherchons à savoir comment des trous noirs de milliards de masses solaires ont pu se former au tout début de l'Univers.
- 7 septembre 2021 : Christophe Pichon (IAP)
- « L'émergence cosmique des disques galactiques : l'ordre à partir du chaos »
- Une modélisation précise de la diversité morphologique des galaxies en fonction du temps cosmique est essentielle pour contraindre notre modèle cosmologique avec précision. Alors que la résilience des disques galactiques minces est une énigme dans le cadre du scénario hiérarchique, il apparaît maintenant que leur autorégulation par dissipation est nécessaire pour expliquer leur survie. Leur morphologie initiale est déterminée par l'acquisition de moment cinétique, provenant d'échelles plus grandes, qui sont moins denses, donc plus stationnaires. Cette accrétion cosmique crée un réservoir d'énergie libre dans le milieu circumgalactique, à partir duquel les disques construisent spontanément une boucle de contrôle par effets de marées qui les maintient proches de leur stabilité marginale. Les disques galactiques minces sont donc des structures émergentes, maintenues par auto-organisation critique. L'ensemble de ces processus complexes sera décrit d'une manière aussi abordable que possible.
- 5 octobre 2021 : Rémi Cabanac (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, IRAP)
- « Les groupes de galaxies, clefs de notre compréhension de l'évolution des structures de l'Univers »
- Les groupes de galaxies contiennent la majorité des galaxies de notre Univers. Dans l'univers local, ils présentent une grande diversité de masses, de formes, d'âges et de compositions. Ils jouent un rôle charnière dans notre compréhension de l'histoire de la complexification de la matière dans l'Univers à la frontière entre la cosmologie et l'astrophysique des galaxies. Nous en tracerons les grandes lignes dans cette présentation.
- 2 novembre 2021 : Gwenaël Boué (Institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides, IMCCE)
- « L'origine de l'inclinaison de Saturne, toute une histoire... »
- Les corps célestes possèdent tous un mouvement de rotation. Les planètes, notamment, acquièrent lors de leur formation un mouvement giratoire qui évolue ensuite au gré des interactions avec les autres corps du système solaire. Nous verrons pourquoi et comment dans certains cas favorables l'état rotatoire présent trahit l'évolution passée à long terme de l'environnement dynamique d'une planète. En particulier, l'inclinaison actuelle de l'axe de rotation de Saturne dans l'espace est une fenêtre à la fois sur l'intérieur de la planète elle-même mais aussi sur son histoire et celle du système solaire dans son ensemble.
Toutefois, cette fenêtre ne nous apporte qu'une vision parcellaire d'un paysage complexe. Le cas de Saturne est intéressant car deux scénarios très différents ont émergé pour décrire son évolution passée. Cet exemple est une belle illustration du cheminement sinueux de la construction du savoir scientifique. - 7 décembre 2021 : Thierry Fouchet (LESIA, Observatoire de Paris)
- « L'exploration du cratère Jezero par le rover Perseverance de la mission Mars2020 »
- Le Rover Perseverance de la mission Mars2020 de la NASA a atterri le 18 février 2021 dans le cratère Jezero à la surface de Mars. La France, son agence spatiale (le CNES) et ses laboratoires (IRAP, LESIA, LATMOS, LAB et IAS) ont contribué à l'instrumentation du Rover en fournissant l'instrument SuperCam qui détermine à distance la composition des roches martiennes. La mission Mars2020 a pour objectif d'explorer le cratère de Jezero qui fut le réceptacle d'un lac ancien, de comprendre si l'environnement passé de ce lac était habitable, d'y rechercher de possibles biosignatures et de collecter des échantillons en vue d'un retour sur Terre au début de la décennie 2030. Depuis son atterrissage, Perseverance a déjà parcouru presque 3 km, collecté quatre échantillons et exploré les couches les plus anciennes du fond du cratère. La conférence présentera les premières découvertes effectuées sur la géologie martienne, son environnement ancien, mais aussi les questions et mystères que Mars continue de nous poser.